Biện luận m để phương trình có nghiệm thỏa mãn điều kiện k hàm số khác Câu 1... Lời giải Chọn B Xét phương trình hoành độ giao điểm ++ Câu 3... TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021Lời giải Chọn A
Trang 1TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
DẠNG TOÁN DÀNH CHO ĐỐI TƯỢNG HỌC SINH GIỎI MỨC 9-10 ĐIỂM
Dạng 1 Biện luận m để phương trình có nghiệm thỏa mãn điều kiện k (hàm số khác)
Câu 1 (Mã 101 2019) Cho hai hàm số
A 2;
B ;2 C 2;
D ;2
Lời giải Chọn A
p x
x x
Trang 2Do đó để C1
và C2
cắt nhau tại đúng bốn điểm phân biệt thì phương trình (1) phải có 4 nghiệm phân biệt Điều này xảy ra khi và chỉ khi đường thẳng y m cắt đồ thị hàm số yp x tại 4 điểm phân biệt m 2
Câu 2 (Mã 103 2019) Cho hai hàm số
A 2; B ; 2
C 2; D ; 2
Lời giải Chọn B
Xét phương trình hoành độ giao điểm
++
Câu 3 (Mã 102 2019) Cho hai hàm số
Trang 3TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021 Chọn C
nên ta có bảng biến thiên
Do đó để phương trình có 4 nghiệm phân biệt thì m 3 m3;
Câu 4 (Mã 104 2019) Cho hai hàm số
Trang 4Lời giải Chọn B
F x
x x
Xét phương trình hoành độ giao điểm
Trang 5TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Lời giải Chọn A
Xét phương trình hoành độ giao điểm
Trang 6Do đó để ( )C và 1 (C cắt nhau tại đúng ba điểm phân biệt thì phương trình (1) phải có ba 2)
nghiệm phân biệt Điều này xảy ra khi và chỉ khi đường thẳng y3m cắt đồ thị hàm số y g x ( )
tại ba điểm phân biệt khi và chỉ khi
Câu 7. Tìm tập hợp tất cả các giá trị của tham số m để đồ thị hai hàm số 2
Xét phương trình hoành độ giao điểm: 2 2 1 1 11 1 11 *
Trang 7TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Từ bảng biến thiên ta suy ra đồ thị hai hàm số 2
Xét phương trình hoành độ giao điểm
Trang 8Do đó để C1 và C2 cắt nhau tại đúng năm điểm phân biệt thì phương trình (1) phải có 5 nghiệm phân biệt Điều này xảy ra khi và chỉ khi đường thẳng y2m cắt đồ thị hàm số y g x ( )
tại 5 điểm phân biệt khi và chỉ khi 2m4 m2
Câu 9. Cho hai hàm số 2 2 2
Lời giải Chọn C
Xét phương trình hoành độ giao điểm 2 2 2
Do đó để ( )C và 1 ( )C cắt nhau tại đúng năm điểm phân biệt thì phương trình (1) phải có năm 2
nghiệm phân biệt Điều này xảy ra khi và chỉ khi đường thẳng y m cắt đồ thị hàm số y g x ( )
tại năm điểm phân biệt khi m 1, do m nguyên thuộc ( 20;20) nên m 19; 18; ;0;1
Trang 9TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021 Lời giải
không có nghiệm đúng với mọi x
Do đó, để yêu cầu bài toán được thỏa mãn thì một điều kiện cần là
Lời giải Chọn C
không có nghiệm đúng với mọi x
Do đó, để yêu cầu bài toán được thỏa mãn thì một điều kiện cần là
a b
f x x1 x2 x2 x2 x1 2 x22 0
Trang 10Câu 12 Trong số các cặp số thực a b;
để bất phương trình x1 x a x 2 x b0
nghiệm đúngvới mọi x , tích ab nhỏ nhất bằng
A
14
không có nghiệm đúng với mọi x
Do đó yêu cầu bài toán được thỏa mãn thì một điều kiện cần làg x x a x 2 x b0
Ta thay x 1vào phương trình x2 x b 0 có 1 12 b 0 b2 Với b 2 có phương trình
44
a
ab b
ab
Và với
11,4
, tích
14
ab
thì bất phương trình đã cho tương đương với
2 2
ab
Vậy tích ab nhỏ nhất khi
14
Trang 11TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021 Lời giải
x
+
Từ bảng biến thiên ta thấy phương trình 1
luôn có nghiệm với mọi m Vậy để C1
Đk: x 3;1
.Phương trình đã cho 11 3 x 4 3 x 1 x m2 1 x 3x0
(*)Đặt t2 1 x 3x g x , với x 3;1 11 3 x 4 3 x 1 x t2 4
Trang 12Từ bảng biến thiên, suy ra phương trình có nghiệm thực khi và chỉ khi
44
m m
2019; 2018; ; 4;4; ;2018;20194
m m
m m
giá trị nguyên của tham số thực m
Câu 15 (Chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm - Quảng Nam - 2020) Tập hợp tất cả các số thực của tham số m
để phương trìnhx6 6x4 m x3 315 3 m x2 2 6mx10 0
có đúng hai nghiệm phân biệt
thuộc đoạn
1; 22
Trang 13TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
và C2
là2
Trang 14Suy ra phương trình g x có một nghiệm duy nhất 0
17
;102
10
x x x
Câu 17 (Chuyên Phan Bội Châu - Nghệ An - 2020) Cho hàm số f x( ) ( x1).(x 2) (x 2020). Có
bao nhiêu giá trị nguyên của m thuộc đoạn
2020; 2020 để phương trình f x( )m f x ( ) có 2020 nghiệm phân biệt?
Lời giải Chọn B
Ta có nhận xét: khi f x ( ) 0 thì phương trình f x( )m f x ( ) vô nghiệm
Trang 15TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Dựa vào BBT, phương trình f x( )m f x ( ) có 2020 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi m hoặc00
m
Kết hợp với điều kiện m là số nguyên thuộc 2020; 2020 nên
| 2020 2020, 0
Vậy có tất cả 4040 giá trị m thỏa yêu cầu bài toán.
3
4 cos x12cos x 33cosx4m3 3cos x9 cosx m Có bao nhiêu giá trị nguyên của
tham số m để phương trình có nghiệm duy nhất thuộc
20;
t
chỉ có một
20;
Trang 16Câu 19 (Sở Ninh Bình 2020) Cho hai hàm số
+ Phương trình hoành độ điểm chung của hai đồ thị hàm số là
2 /
2 /
x
bảng biến thiên hàm số như sau
+ Qua bảng biến thiên này ta có (*) có nghiệm duy nhất khi và chỉ khi
Trang 17TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021 Câu 20 (Đặng Thúc Hứa - Nghệ An - 2020) Cho hai hàm số yx1 2 x1 3 x1 m2 x
Xét phương trình hoành độ giao điểm của hai đồ thị C1
Bảng biến thiên:
Trang 18Dựa vào bảng biến thiên ta thấy để phương trình (1) có 3 nghiệm phân biệt thì m 0 Do đó có
2021 giá trị nguyên của tham số mthỏa mãn yêu cầu bài toán
Câu 21 (Hậu Lộc 2 - Thanh Hóa - 2020) Cho hàm số
2 2 2 3
( )3
Số giá trị nguyên của m 15;15
để đường thẳng ( )d cắt đồ thị ( )C tại bốn điểm phân biệt là
Lời giải Chọn A
Xét pt hoành độ giao điểm của hai đồ thị:
2 2
5
m m
m
m m
Trang 19TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Vậy số giá trị nguyên của m 15;15
m x x
x
trên khoảng 0;
.Bảng biến thiên
Trang 20Suy ra 1
có hai nghiệm phân biệt khi và chỉ khi
554
Câu 1 (Đề Minh Họa 2020 Lần 1) Cho hàm số f x
có bảng biến thiên như sau:
Số nghiệm thuộc đoạn ;2 của phương trình 2 sinf x 3 0 là
Lời giải Chọn B
Trang 21TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Hiển nhiên cả 6 nghiệm trong 2 trường hợp trên đều khác nhau
Vậy phương trình đã cho có 6 nghiệm thuộc đoạn ; 2
Câu 2 (Đề Tham Khảo 2020 Lần 2) Cho hàm số f x
có bảng biến thiên như sau
Số nghiệm thuộc đoạn
50;
và đường thẳng y 1.Dựa vào bảng biến thiên, ta có
1;01
Ứng với mỗi giá trị t 1;0
thì phương trình sin x t có 2 nghiệm x x1, 2 thỏa mãn
1 2 2
Trường hợp 2: t b 0;1
Ứng với mỗi giá trị t 0;1
thì phương trình có 3 nghiệm x x x1, ,2 3thỏa mãn
Hiển nhiên cả 5 nghiệm trong 2 trường hợp trên đều khác nhau
Vậy phương trình đã cho có 5 nghiệm thuộc đoạn
50;
Câu 3 (Mã 101 - 2020 Lần 1) Cho hàm số bậc ba yf x( ) có đồ thị là đường cong trong hình bên Số
nghiệm thực phân biệt của phương trình f x f x 3 ( ) 1 0
là
Trang 220( ) 0( ) 0
Trang 23TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
x x
Câu 4 (Mã 102 - 2020 Lần 1) Cho hàm số f x có đồ thị là đường cong như hình vẽ bên dưới.
Số nghiệm thực phân biệt của phương trình f x f x 3 1 0
là
Lời giải Chọn A
Dựa vào đồ thị, ta thấy
và 0;
, và nhận
1
Trang 24có 6 nghiệm phân biệt.
Câu 5 (Mã 103 - 2020 Lần 1) Cho hàm số bậc bốn yf x có đồ thị là đường cong trong hình vẽ
Trang 25TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
2
2
( ) 0( ) 1( ) 2 0
( ) 2( ) 3
2(1) f x( ) m 0
Trang 26Tương tự: x f x2 b và x f x2 c b c , 0 mỗi phương trình cũng có hai nghiệm.
Vậy số nghiệm của phương trình f x f x 2 2
là 9 nghiệm
Câu 7 (Mã 103 2019) Cho hàm số bậc ba yf x có đồ thị như hình vẽ dưới đây Số nghiệm thực
của phương trình 3 3
32
là
Lời giải Chọn C
3 3
2
f t
Trang 27TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Từ đồ thị hàm số y f t
và đường thẳng
32
Với 2t2 phương trình: 0 t2 x3 3x cho ta 3 nghiệm
Với 0t3 phương trình: 2 t3 x3 3x cho ta 3 nghiệm
Với 2 t 4 phương trình: t4 x3 3x cho ta 1 nghiệm
Vậy phương trình đã cho có tất cả 8 nghiệm Chọn C
Câu 8. Cho hàm số yf x
liên tục trên và có đồ thị như hình vẽ sau
Số nghiệm của phương trình f 2 f ex 1
là
Lời giải Chọn B
Trang 28Ứng với mỗi nghiệm t 1, có một nghiệm u 1.
Ứng với mỗi nghiệm t 1; 2, có hai nghiệm u 0; 2
Ứng với mỗi nghiệm t 2, có một nghiệm u 2
Phương trình f t 1
có một nghiệm t 1 và một nghiệm t 2.Vậy phương trình đã cho có hai nghiệm
Trang 29TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Trang 30Ta có g x¢( )= f¢( f x( ) ).f x¢( )
( ) ( ( ) )
( )
00
<-ê =ê
¢ = Û ê = < <
êê
1
2
00
có tổng cộng 10 nghiệm phân biệt
Câu 11 Biết rằng đồ thị hàm số y= f x( ) được cho như hình vẽ sau
Số giao điểm của đồ thị hàm số ( ) 2 ( ) ( )
Đặt f x( )=a x x x x( - 1)( - 2)(x x- 3)(x x- 4),a¹ 0,x1< < <x2 x3 x4
.Phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị hàm số ( ) 2 ( ) ( )
Trang 31TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021 Câu 12 (Chuyên Lam Sơn 2019) Cho hàm số yf x liên tục trên R và có đồ thị như hình vẽ bên.
Phương trình f f x 1 có tất cả bao nhiêu nghiệm thực phân biệt?0
Lời giải Chọn C
Vậy phương trình f f x 1 có 0 7 nghiệm.
Câu 13 (Đề tham khảo 2019) Cho hàm số f x mx4nx3px2qx r
, Hàm số yf x
có đồ thịnhư hình vẽ bên dưới:
Tập nghiệm của phương trình f x r
có số phần tử là
Lời giải
Trang 32Từ đồ thị ta thấy f x' 0 x 1 x 1 x4
Ta có bảng biến thiên
Phương trình f x 16m8n4p2q r f x f 2
Từ bảng biến thiên ta thấy phương trình có 4 nghiệm
Câu 15 (Mã 104 2019) Cho hàm số bậc ba yf x có đồ thị như hình vẽ bên Số nghiệm thực của
phương trình 3 2
33
là
Trang 33TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Lời giải Chọn A
Đặt t g x x3 3x (1)
Ta có g x' 3x2 3 0 x1
Bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên ta có với t 2;2
cho ta 3 giá trị x thỏa mãn (1)
là
Trang 34A 7 B 4 C 3 D 8
Lời giải Chọn D
Mỗi nghiệm t của phương trình 1
, ta thay vào phương trình tx3 3x để tìm nghiệm x
Khi đó
+ t phương trình 1 2 tx3 3x có 1 nghiệm
+ 2t2 phương trình 0 tx3 3x có 3 nghiệm
+ 0t3 phương trình 2 tx3 3x có 3 nghiệm
Trang 35TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
+ t phương trình 4 2 tx3 3x có 1 nghiệm
Vậy phương trình 3 4
33
Lời giải Chọn B
Ta có
3 3
Trang 36Dựa vào bảng biến thiên ta có
có 10 nghiệm
Câu 18 Cho f x
là một hàm đa thức bậc bốn có đồ thị như hình dưới đây
Tập nghiệm của phương trình f x 2 f x f x
có số phần tử là
Lời giải Chọn A
Vậy, phương trình (1) có đúng một nghiệm x x 3
Câu 19 (KTNL GV Thuận Thành 2 Bắc Ninh 2019) Cho hai hàm số yf x y g x ,
có đồ thị nhưhình sau:
Trang 37TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
5
y=g(x)
y=f(x) y
x
-4 -3 -2 -1
4 3 2 1
4 3 2 1
O
-1 -2 -3
Khi đó tổng số nghiệm của hai phương trình f g x 0
có đúng 1 nghiệm; Phương trình 2
có đúng 3 nghiệm; Phương trình 3
có đúng 3 nghiệm; Phương trình 4
Trang 38Vậy tổng số nghiệm của hai phương trình f g x 0
và g f x 0
là 22 nghiệm
Câu 20 (THPT Nghĩa Hưng 2019) Cho hàm số y=f x( )
có đạo hàm liên tục trên R Hàm số
3
y
4 2
Gọi S là diện tích hình phẳng giới hạn bởi 1 yf x y' ; 0;x0;x2
Gọi S là diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2 yf x y' ; 0;x2;x5
Gọi S là diện tích hình phẳng giới hạn bởi 3 yf x y' ; 0;x5;x6
2 1
Trang 39TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Vậy phương trình f x( ) =f( )0
có 2 nghiệm thuộc đoạn éë-ê 2;6ùúû
Câu 21 (Chuyên Vĩnh Phúc 2019) Cho hàm số yf x
có đạo hàm trên R và có đồ thị là đường congtrong hình vẽ dưới Đặt g x f f x
Tìm số nghiệm của phương trình g x 0
trình * .
Vậy phương trình ban đầu có 8 nghiệm phân biệt
Câu 22 (THPT Hậu Lộc 2 - Thanh Hóa - 2019) Cho hàm số yf x =ax 4bx3cx2dx e có đồ thị
như hình vẽ bên đây, trong đó a,b,c,d ,e là các hệ số thực Số nghiệm của phương trình
là
Trang 40Lời giải Chọn B
Từ hình vẽ ta có dạng đồ thị của hàm trùng phương nên b d 0 f x ax4cx2e
là phương trình bậc hai chỉ có tối hai nghiệm nên g t 0
có duy nhất một nghiệm thuộc
0 1;
Suy ra f f x f x 2 f x 1 0
có duy nhất một nghiệm f x 0 1; Suy ra phương trình f x với a a0 1;
luôn có 4 nghiệm x phân biệt.
Câu 23 (Sở Hưng Yên - 2019) Cho các hàm số f x mx4nx3px2qx r và
có đồ thị như hình vẽ dưới đây
Tập nghiệm của phương trình f x g x
có số phần tử là
Trang 41TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Lời giải Chọn B
Sử dụng máy tính Casio ta được phương trình có 1 nghiệm và nghiệm đó khác 0
Vậy tập nghiệm của phương trình f x g x
có 2 phần tử
Câu 24 (Sở Hà Tĩnh - 2019) Cho hàm số yf x liên tục trên và có đồ thị như hình vẽ Tập hợp
nghiệm của phương trình f f x 1 0
Trang 42, f x 6 b 0 f x 9 nên x6 x9.Vậy phương trình đã cho có 9 nghiệm phân biệt.
Câu 25 (THPT Nguyễn Đức Cảnh - 2019) Cho hàm số f x
Trang 43TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
tại đúng 2 điểm phân biệt nên phương trình 2
có đúng 2 nghiệm phân biệt
Trang 44Xét phương trình f x 3 3x 1
(1)Đặt t x 3 3x, ta có bảng biến thiên của hàm số t g x x3 3x
như sau:
Từ bảng biến thiên, ta thấy
+ Với mỗi t hoặc 0 2 t , phương trình 0 2 3
+ Với t t 2 0;2 Phương trình t2 x3 3x có 3 nghiệm;
+ Với t t 3 2; Phương trình t3 x3 3x có 1 nghiệm;
+ Với t t 4 ; 2 Phương trình t4 x3 3x có 1 nghiệm;
+ Với t t 5 2; Phương trình t5 x3 3x có 1 nghiệm
Mặt khác, các nghiệm này đều phân biệt Vậy phương trình f x 3 3x 1
có 9 nghiệm phân biệt
Câu 27 (Chuyên Lương Văn Chánh - Phú Yên - 2020) Cho hàm số f x
có đồ thị như hình bên.Phương trình f f cosx 1 0
có bao nhiêu nghiệm thuộc đoạn 0;2
?
Trang 45TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Lời giải Chọn C
Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy:
• Xét phương trình f cosx c 1 cosx t (vô nghiệm)2
Nhận xét hai nghiệm của phương trình 5
không trùng với nghiệm nào của phương trình 2
nênphương trình f f cosx 1 0
có 4 nghiệm phận biệt
Câu 28 (Chuyên Lương Văn Tỵ - Ninh Bình - 2020) Cho hàm số f x ax3bx2bx c
có đồ thịnhư hình vẽ:
Trang 46Số nghiệm nằm trong
;32
Trang 47TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Số nghiệm thuộc khoảng ;ln 2
của phương trình 2019f 1 e x 2021 0
là
Lời giải Chọn B
Đặt t 1 e x; x ;ln 2 t 1;1
Nhận xét: xln 1 t với mỗi giá trị của t 1;1
ta được một giá trị của x ;ln 2
Trang 48Câu 30 (Chuyên Thái Bình - 2020) Cho yf x
là hàm số đa thức bậc 3 và có đồ thị như hình vẽ bên.Hỏi phương trình f f cosx 1 có bao nhiêu nghiệm thuộc đoạn 0 0;3
?
Lời giải Chọn D
Đặt tcosx, với x0;3 t 1;1
Với t , phương trình 1 tcosx có hai nghiệm x0;3
.Với t , phương trình 1 t cosx có hai nghiệm x0;3
Với 1 , phương trình t 1 t cosx có ba nghiệm x0;3
Thay tcosx vào phương trình f f cosx 1 , ta được phương trình:0
, suy ra phương trình đã cho có 3 nghiệm
+) Phương trình (3) có 1 nghiệm t , suy ra phương trình đã cho vô nghiệm.1
Vậy phương trình đã cho có 6 nghiệm
Trang 49TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021 Câu 31 (Chuyên Thái Nguyên - 2020) Cho hàm số y f x liên tục trên và có bảng biến thiên như
Câu 32 (Sở Bắc Ninh - 2020) Cho hàm số f x( ) có bảng biến thiên như sau:
Số nghiệm thuộc đoạn
sin cos
sin
42
Trang 50Vậy phương trình có 5 nghiệm.
Câu 33 (Bỉm Sơn - Thanh Hóa - 2020) Cho hàm số yf x có đạo hàm trên và có đồ thị là đường
cong trong hình vẽ bên dưới Đặt g x f f x
Tìm số nghiệm của phương trình g x 0
Lời giải Chọn A
0
1;3( )
Vậy phương trình có 8 nghiệm
Câu 34 (Đặng Thúc Hứa - Nghệ An - 2020) Cho hàm số f x có bẳng biến thiên như hình vẽ.