Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để pt xlog3(x+1)=log9[9(x+1)2m] có 2 nghiệm phân biệt?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai- Cách 1:
Điều kiện: x>−1.
Ta có pt: xlog3(x+1)=log9[9(x+1)2m]⇔xlog3(x+1)=1+mlog3(x+1)
⇔(x−m)log3(x+1)=1 (1).
Đặt: log3(x+1)=t⇒x=3t−1
Ta có, Pt (1) ⇒(3t−m−1).t=1⇒f(t)=3t−1t−1=m, với t≠0.
Đặt: f(t)=3t−1t−1, với t≠0.
⇒f′(t)=3t.ln3+1t2>0,t∈(−∞;0),(0;+∞).
Suy ra, f(t)=3t−1t−1 là hàm số đồng biến trên (−∞;0) và (0;+∞).
Ta xét các giới sau:
limt→−∞(3t−1t−1)=−1, limt→+∞(3t−1t−1)=+∞.
limt→0+(3t−1t−1)=−∞, limt→0−(3t−1t−1)=+∞.
Ta có bảng biến thiên của hàm số f(t)=3t−1t−1, với t∈(−∞;0),(0;+∞).
Ta có, số nghiệm của Pt (1) cũng chính là số nghiệm của đồ thị hàm số (C) f(t)=3t−1t−1
và đồ thị hàm sốy=m (song song hoặc trùng với trục hoành).
Dựa, vào đồ thị ở hình vẽ trên, để phương trình xlog3(x+1)=log9[9(x+1)2m] có ba nghiệm khi m∈(−1;+∞).
- Cách 2:
Điều kiện: x>−1.
Ta có: xlog3(x+1)=log9[9(x+1)2m](1)
Nhận thấy x=0 không là nghiệm phương trình trên.
Pt (1) ⇔(x−m)log3(x+1)=1⇔x−1log3(x+1)=m.
Đặt: f(x)=x−1log3(x+1)⇒f′(x)=1+1(x+1)ln3.(log3(x+1))2>0,∀x∈(−1;+∞).
Suy ra f(x)=x−1log3(x+1) là hàm số đồng biến ∀x∈(−1;+∞).
Ta có BBT của hàm số f(x)=x−1log3(x+1).
Dựa, vào BBT ở hình vẽ trên, để phương trình xlog3(x+1)=log9[9(x+1)2m] có ba nghiệm khi m∈(−1;+∞).
Chọn C.
Đề thi thử Tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2023-2024
Trường THPT Ngô Quyền