www.k2pi.net - TÀI LIỆU TOÁN THPT 1 CHUYÊN ĐỀ SỬ DỤNG HÀM SỐ TÌM ĐIỀU KIỆN NGHIỆM CỦA PHƯƠNG TRÌNH VÔ TỈ I.. PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN Bài toán: Tìm điều kiện của tham số m để phương tr
Trang 1www.k2pi.net - TÀI LIỆU TOÁN THPT
1
CHUYÊN ĐỀ
SỬ DỤNG HÀM SỐ TÌM ĐIỀU KIỆN NGHIỆM CỦA
PHƯƠNG TRÌNH VÔ TỈ
I PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN
Bài toán:
Tìm điều kiện của tham số m để phương trình f(x) = g(m) (1) có nghiệm thực x X
Trong đó m là tham số, X là tập hợp con của
Các bước giải tổng quát:
i) Bước 1: Tìm GTNN (min f(x)) và GTLN (max f(x)) của f(x) trên X
ii) Bước 2: min f(x) g(m) max f(x)
Chú ý:
i) Nếu bài toán không hạn chế khoảng nghiệm thì ta xem X Df(x) (miền xác định của f(x)) ii) Nếu hàm f(x) không đạt min hoặc max thì ta phải dùng giới hạn, ta có thể thay bước 2) bằng bảng biến thiên (BBT) của f(x)
iii) Đối với câu hỏi tìm điều kiện m để phương trình có từ 2 nghiệm phân biệt trở lên thì ta phải dùng BBT
4i) Đôi khi ta phải đặt ẩn phụ t = t(x) và nhớ tìm điều kiện của t (miền giá trị của t)
II CÁC DẠNG BÀI TOÁN THƯỜNG GẶP
1) có nghiệm thực, 2) có 1 nghiệm thực, 3) có 2 nghiệm thực phân biệt
HƯỚNG DẪN GIẢI
(1)
Đặt y 3x2 6x 1, với x 1
2 ta có:
Bảng biến thiên
x 1
2 1
y 2
5
4
Dựa vào bảng biến thiên, ta có: 1) m 2, 2) 5 m m 2 4 , 3)
5
2 4 (2) có nghiệm thực
HƯỚNG DẪN GIẢI
Trang 2www.k2pi.net - TÀI LIỆU TOÁN THPT
2
4 4, (2) trở thành:
2
Do
2
2 4 nên (2) có nghiệm
1 m
4
2
m
16 x (3) có nghiệm thực
HƯỚNG DẪN GIẢI
Lập BBT của hàm số y = t2
– 4t, ta có 4 m 0
Chú ý: Nếu giải như bài 2, ta sẽ loại mất m = 0 Do đó nên lập BBT để tránh sai sót
x 2 x 1 (4) có nghiệm thực
HƯỚNG DẪN GIẢI
2
m
Lập BBT của hàm số y = t2
+ 2t, ta có 0 m 3
thực
HƯỚNG DẪN GIẢI
Điều kiện: x 1
+ x = 1: (5) vô nghiệm
+ x > 1: 4 x 1 4 x 1
2
m
Lập BBT của hàm số y = t2
+ 2t, ta có m > 3
1) có nghiệm thực, 2) có 2 nghiệm phân biệt
HƯỚNG DẪN GIẢI
Ta có (6) x2 2x 3 x m
Đặt y x2 2x 3 x, x 1 x 3
2
Bảng biến thiên
x –1 3
y’ – +
y 1
1 –3
Dựa vào bảng biến thiên:
Trang 3www.k2pi.net - TÀI LIỆU TOÁN THPT
3
1) 3 m 1 m 1, 2) không có m
HƯỚNG DẪN GIẢI
2
Bảng biến thiên
x –1 0 1
f’(x) + 0 –
f(x) 2
2 2
Dựa vào bảng biến thiên, ta có:
+ m 2 m 2: (7) vô nghiệm
+ m = 2: (7) có 1 nghiệm
+ 2 m 2: (7) có 2 nghiệm phân biệt
HƯỚNG DẪN GIẢI
(8)
(9x x ) 2 9x x 9 m
2 2 , ta có (8) trở thành:
2
t 2t 9 m Lập BBT của hàm số y t2 2t 9 trên [0 ; 9/2] ta có 9
HƯỚNG DẪN GIẢI
Đặt t x 4 0 x t2 4 Ta có (9) trở thành:
Lập BBT của hàm số y t2 2t 6, t 0 ta có m 6
6 (10) có
nghiệm thực
HƯỚNG DẪN GIẢI
Đặt t x 9 0 x t2 9 Ta có (10) trở thành:
2
6
2
2 2
t 12t 9 m, t 3 (*)
t 27 m, 0 t 3 (**) + Lập BBT của hàm số y t2 12t 9, t 3 ta suy ra (*) có nghiệm thực m 27
+ Do 18 t2 27 27, t [0; 3) nên (**) có nghiệm thực 18 m 27
Vậy với m 27 thì (10) có nghiệm thực
Trang 4www.k2pi.net - TÀI LIỆU TOÁN THPT
Chú ý: Nên lập BBT của t x 1 3 x để tìm miền giá trị t
Bài 14 Tìm điều kiện của m để phương trình 1 x2 2 13 x2 m (14)
1) có nghiệm thực duy nhất, 2) có nghiệm thực
HƯỚNG DẪN GIẢI
1) Nhận thấy nếu x0 là nghiệm của (14) thì – x0 cũng là nghiệm của (14)
Suy ra x0 x0 x0 0 là nghiệm duy nhất của (14)
Thế x0 = 0 vào (14) ta được m = 3 Thử lại ta thấy (14) có nghiệm duy nhất
2x 1 , x 1
2
3x 2lim
Suy ra hàm số f(x) có tập giá trị là Vậy (15) luôn có nghiệm thực với mọi m
Trang 5www.k2pi.net - TÀI LIỆU TOÁN THPT
Suy ra tập giá trị của f(x) là (0; 2] Vậy 0 m 2
Bài 18 (trích đề thi ĐH khối B – 2004) Tìm điều kiện của m để phương trình:
Dựa vào bảng biến thiên, (18) có nghiệm thực 2 1 m 1
Bài 19 Biện luận theo m số nghiệm thực của phương trình m x2 2 x m (19)
Trang 6www.k2pi.net - TÀI LIỆU TOÁN THPT
6
HƯỚNG DẪN GIẢI
2
x
Xét hàm số
2
x y
2 2
2 2 2
x
y '
2
2
Giới hạn
2
x
x x Bảng biến thiên
x 2 2
y’ – 0 + 0 –
y –1 2
2 1
Dựa vào bảng biến thiên, ta có
+ m 2 m 2: (19) vô nghiệm
+ 1 m 1 m 2: (19) có 1 nghiệm
+ 2 m 1 1 m 2: (19) có 2 nghiệm phân biệt
HƯỚNG DẪN GIẢI
Ta có (20)
2
m
Lập BBT của hàm số
2
y
x 1 ta suy ra m 2 0 m 2
Bài 21 Tìm m để phương trình sau có nghiệm thực duy nhất:
3 4
HƯỚNG DẪN GIẢI
Nhận thấy x0 là nghiệm của (21) thì 1 – x0 cũng là nghiệm của (21) Từ đó, để (21) có nghiệm duy
1
Đặt
2
(21) trở thành 2(t2 1) mt2 t m3 m
2 2 (nhận)
+ m = 1: (21) 2(t2 1) t2 t 2 2(t2 1) (t 1)(t 2)
Trang 7www.k2pi.net - TÀI LIỆU TỐN THPT
Điều kiện cần: Giả sử (1) có nghiệm xx o, suy ra x ocũng là nghiệm của (1)
Vậy (1) có nghiệm duy nhất khi:
0
x x x Thay x o 0 vào (1), ta được : m = 0
Điều kiện đủ: Giả sử m = 0, khi đó (1) có dạng :
2
x x là nghiệm duy nhất của bất phương trình Vậy với m = 0 bất phương trình có nghiệm duy nhất
III.BÀI TẬP RÈN LUYỆN:
Bài tập 1: Cho bất phương trình:
2
m x x m
Trang 8www.k2pi.net - TÀI LIỆU TỐN THPT
8
a.Giải bất phương trình với 1
2
mb.Xác định m để bất phương trình nghiệm đúng với x
Trang 9www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01/