Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham m để phương trình \(\log _3^2x - m{\log _9}{x^2} + 2 - m = 0\) có nghiệm \(x\in[1;9]\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có
\(\begin{array}{l} \log _3^2x - m{\log _9}{x^2} + 2 - m = 0\\ \Leftrightarrow \log _3^2x - m{\log _{{3^2}}}{x^2} + 2 - m = 0\\ \Leftrightarrow \log _3^2x - m{\log _3}{x} + 2 - m = 0 \end{array}\)
Đặt \(t = {\log _3}x,\,\,\,\,(t \in \mathbb{R} )\), \(1 \le x \le 9 \Leftrightarrow 0 \le t \le 2\). Khi đó phương trình trở thành \(t^2-mt+2-m=0\,\,\,\,\,(1)\)
Tìm m để phương trình \(\log _3^2x - m{\log _9}{x^2} + 2 - m = 0\) có nghiệm \(t\in[0;2]\).
(1) trở thành \(m(t+1)=t^2+2\Leftrightarrow m=\frac{t^2+2}{t+1}\)\(\left( {\forall t \in \left[ {0;2} \right]} \right)\)
Đặt \(f(t)=\frac{t^2+2}{t+1}\)
(1) có nghiệm trên [0;2]\(\Leftrightarrow \) Đồ thị hàm số y=m và đồ thị hàm số y=f(t) có giao điểm trên [0;2]
.Xét hàm số y=f(t) trên đoạn [0;2] ta có
\(\begin{array}{l} f'(t) = \frac{{{t^2} + 2t - 2}}{{{{\left( {t + 1} \right)}^2}}}\\ f'(t) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} t = - 1 + \sqrt 3 \left( {\mathrm{nhận}} \right)\\ t = - 1 - \sqrt 3 (\mathrm{loại}) \end{array} \right. \end{array}\)
\(f(0)=2,f(2)=2\)
Bảng biến thiên của f(t)
Nhìn vào bảng biến thiên ta thấy (1) có nghiệm \( \Leftrightarrow \frac{6-2\sqrt3}{\sqrt3}\leq m\leq2\)
Do m có giá trị nguyên nên m=2. Vậy có 1 giá trị của m để phương trình \(\log _3^2x - m{\log _9}{x^2} + 2 - m = 0\) có nghiệm \(x\in[1;9]\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Toán năm 2020
Trường THPT Chuyên Khoa Học Tự Nhiên lần 3