Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số \(m\) để phương trình \(f\left( \sqrt[3]{f\left( x \right)+m} \right)={{x}^{3}}-m\) có nghiệm \(x\in \left[ 1;2 \right]\) biết \(f\left( x \right)={{x}^{5}}+3{{x}^{3}}-4m.\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐặt \(t=\sqrt[3]{f\left( x \right)+m}\) ta có
\(\left\{ \begin{align} & f\left( t \right)={{x}^{3}}-m \\ & f\left( x \right)={{t}^{3}}-m \\ \end{align} \right..\)
Từ đó suy ra \(f\left( t \right)+{{t}^{3}}=f\left( x \right)+{{x}^{3}},\left( 1 \right).\)
Đặt \(g\left( x \right)=f\left( x \right)+{{x}^{3}}={{x}^{5}}+4{{x}^{3}}-4m\) thì \(g'\left( x \right)=5{{x}^{4}}+12{{x}^{2}}\ge 0,\forall x\in R.\)
Do đó \(g\left( x \right)\) đồng biến trên \(R.\) Kết hợp với \(\left( 1 \right)\) ta suy ra \(t=x\) hay \(f\left( x \right)+m={{x}^{3}}\Leftrightarrow {{x}^{5}}+2{{x}^{3}}=3m.\)
Xét hàm \(h\left( x \right)={{x}^{5}}+2{{x}^{3}}\) trên \(\left[ 1;2 \right]\) ta có \(h'\left( x \right)=5{{x}^{4}}+6{{x}^{2}}\ge 0.\)
Nên GTNN và GTLN của \(h\left( x \right)\) lần lượt là \(h\left( 1 \right)=3\) và \(h\left( 2 \right)=48.\)
Phương trình có nghiệm trên \(\left[ 1;2 \right]\) khi và chỉ khi \(3\le 3m\le 48\Leftrightarrow 1\le m\le 16.\)
Vậy có 16 giá trị nguyên của \(m\) thỏa mãn.
Chọn đáp án D.
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2023
Sở GD&ĐT Hà Tĩnh lần 1 có đáp án