Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để phương trình \({\log ^2}\left| {{\mathop{\rm cosx}\nolimits} } \right| - m\log {\cos ^2}x - {m^2} + 4 = 0\) vô nghiệm.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐiều kiện: \(\cos x \ne 0 \Leftrightarrow x \ne \frac{\pi }{2} + k\pi ,k \in Z\)
Ta có: \({\log ^2}\left| {\cos x} \right| - m\log {\cos ^2}x - {m^2} + 4 = 0\)
\( \Leftrightarrow {\log ^2}\left| {\cos x} \right| - 2m\log \left| {\cos x} \right| - {m^2} + 4 = 0\)
Đặt \(t = \log \left| {\cos x} \right|\). Do \(0 < \left| {\cos x} \right| \le 1\) nên \(\log \left| {\cos x} \right| \le 0\) hay \(t \in \left( { - \infty ;0} \right]\)
Phương trình trở thành \({t^2} - 2mt - {m^2} + 4 = 0\left( * \right)\) có \(\Delta ' = {m^2} + {m^2} - 4 = 2{m^2} - 4\)
Phương trình đã cho vô nghiệm nếu và chỉ nếu phương trình (*) vô nghiệm hoặc có 2 nghiệm (không nhất thiết phân biệt) \(t_1, t_2\) thỏa mãn \(0 < {t_1} \le {t_2}\)
TH1: (*) vô nghiệm \( \Leftrightarrow \Delta ' = 2{m^2} - 4 < 0 \Leftrightarrow - \sqrt 2 < m < \sqrt 2 \)
TH2: (*) có hai nghiệm thỏa mãn \(0 < {t_1} \le {t_2}\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\Delta ' \ge 0\\
{t_1} + {t_2} > 0\\
{t_1}{t_2} > 0
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
2{m^2} - 4 \ge 0\\
2m > 0\\
- {m^2} + 4 > 0
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\left[ \begin{array}{l}
m \ge \sqrt 2 \\
m \le - \sqrt 2
\end{array} \right.\\
m > 0\\
- 2 < m < 2
\end{array} \right. \Leftrightarrow \sqrt 2 < m < 2\)
Kết hợp hai trường hợp ta được \(m \in \left( { - \sqrt 2 ;2} \right)\)
Đề thi thử THPT QG môn Toán năm 2019
Trường THPT Chuyên Thái Nguyên lần 2