Có bao nhiêu giá trị nguyên của m để phương trình 9.3^2x -m(4.(căn bậc 4(x^2 +2x+1))+3m+3).3^x +1=0
Ta có
9.32x-m(4x2+2x+14+3m+3).3x+1=0⇔3x+1+13x+1-m34x+1+3m+3=01
Đặt t=x+1, phương trình (1) thành
3t+13t-m34x+1+3m+3=02
Bài toán trở thành tìm số giá trị nguyên của m để phương trình (2) có đúng 3 nghiệm thực phân biệt.
Nhận xét: Nếu t0 là một nghiệm của phương trình (2) thì -t0 cũng là một nghiệm của phương trình (2). Do đó điều kiện cần để phương trình (2) có đúng 3 nghiệm thực phân biệt là phương trình (2) có nghiệm t=0.
Với t=0 thay vào phương trình (2) ta có
-m2-m+2=0⇔[m=1m=-2
Thử lại:
+) Với m=-2 phương trình (2) thành 3t+13t+234t-3=0
Ta có 3t+13t≥2,∀t∈ℝ và 234t-3=0,∀t∈ℝ suy ra 3t+13t+234t-3=0≥0,∀t∈ℝ
Dấu bằng xảy ra khi t=0, hay phương trình (2) có nghiệm duy nhất t=0 nên loại m=-2
+) Với m=1 phương trình (2) thành 3t+13t+134t+6=0(3)
Dễ thấy phương trình (3) có 3 nghiệm t=-1,t=0,t=1
Ta chứng minh phương trình (3) chỉ có 3 nghiệm t=-1,t=0,t=1.Vì t là nghiệm thì -t cũng là nghiệm phương trình (3) nên ta chỉ xét phương trình (3) trên [0;+∞)
Trên tập [0;+∞),(3) ⇔3t+13t+134t+6=0
Xét hàm f'(x)=3t+13t+134t+6 trên [0;+∞)
Ta có
f'(t)=3tln3-3-t.ln3-23t,f''(t)=3tln23+3-t.ln23+13.t3>0,∀t>0
Suy ra f '(t) đồng biến trên (0;+∞)⇒f'(t)=0 có tối đa 1 nghiệm t>0⇒f(t)=0 có tối đa 2 nghiệm t∈[0;+∞). Suy ra trên [0;+∞), phương trình (3) có 2 nghiệm t=0, t=1
Do đó trên tập ℝ, phương trình (3) có đúng 3 nghiệm t=-1,t=0,t=1. Vậy chọn m=1
Chú ý: Đối với bài toán trắc nghiệm này, sau khi loại được m=-2 ta có thể kết luận đáp án C do đề không có phương án nào là không tồn tại m.
Chọn đáp án C.