Có bao nhiêu giá trị nguyên của m để phương trình \(log_2{mx}=log_{\sqrt2}(x+1)\) vô nghiệm
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐKXĐ: \(\left\{ \begin{array}{l} mx > 0\\ x + 1 > 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} mx > 0\\ x > - 1 \end{array} \right.\)
Ta có:
\(\begin{array}{l} {\log _2}mx = {\log _{\sqrt 2 }}\left( {x + 1} \right)\,\,\,\,(1)\\ \Leftrightarrow {\log _2}mx = 2{\log _2}\left( {x + 1} \right)\\ \Leftrightarrow {\log _2}mx = {\log _2}{\left( {x + 1} \right)^2}\\ \Leftrightarrow mx = {\left( {x + 1} \right)^2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(2) \end{array}\)
Phương trình (1) có nghiệm khi và chỉ khi phương trình (2) có nghiệm thỏa x+1>0
Xét phương trình (2)
- Nếu x=0 thì mx=0, không thỏa điều kiện nên loại nghiệm x=0.
- Nếu \(x\ne 0\) thì (2) \(\Leftrightarrow m = \frac{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}{x}\)
Xét hàm số \(f(x) = \frac{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}{x}\) trên tập xác định \(D = \left( { - 1; + \infty } \right)\backslash {\rm{\{ }}0\} \)
\(f'(x)=\frac{x^2-1}{x^2}\), f'(x) không xác định tại x=0
\(f'(x)=0\Leftrightarrow\frac{x^2-1}{x^2}=0 \Leftrightarrow x = \pm 1\)
Từ bảng biến thiên suy ra để phương trình vô nghiệm thì \(0 \le m < 4\).
Vậy \(m \in {\rm{\{ 1;2;3;4\} }}\) thì phương trình vô nghiệm.
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Toán năm 2020
Trường THPT Chuyên Khoa Học Tự Nhiên lần 3