Có bao nhiêu số nguyên của m để phương trình \({\log _2}\left( {2x + m} \right) - 2{\log _2}x = {x^2} - 4{\rm{x}} - 2m - 1\) có 2 nghiệm thực phân biệt.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐiều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l} x > 0\\ x > - \frac{m}{2} \end{array} \right.\).
\(\begin{array}{l} {\log _2}\left( {2{\rm{x}} + m} \right) - 2{\log _2}x = {x^2} - 4{\rm{x}} - 2m - 1\\ \Leftrightarrow {\log _2}\left( {2x + m} \right) - 2\log {\rm{x}} = {x^2} - 2\left( {2x + m} \right) - 1\\ \Leftrightarrow {\log _2}\left( {2{\rm{x}} + m} \right) + 2\left( {2x + m} \right) + 1 = {\log _2}{x^2} + {x^2}\\ \Leftrightarrow {\log _2}\left( {2{\rm{x}} + m} \right) + 2\left( {2x + m} \right) = {\log _2}{x^2} + {x^2}\\ \Leftrightarrow f\left( u \right) = f\left( v \right) \end{array}\)
Xét \(f\left( u \right) = {\log _2}u + u,\left( {u > 0} \right)\); ta có: \(f'\left( u \right) = \frac{1}{{u\ln 2}} + 1 > 0\). Xét hàm số \(f\left( x \right) = {x^2} - 2{\rm{x,}}\left( {x > 0} \right)\).
Phương trình có 2 nghiệm dương khi \( - 4 < 2m < 0 \Leftrightarrow - 2 < m < 0\) suy ra có 1 giá trị nguyên.