PB

Hỏi có tất cả bao nhiêu giá trị m nguyên trên đoạn [-2017;2017] để phương trình x 2 - 1 log 2 x 2 + 1 - m 2 ( x 2 - 1 ) log x 2 + 1 + m + 4 = 0  

có đúng hai nghiệm x 1 , x 2  thỏa mãn  1 ≤ x 1 ≤ x 2 ≤ 3

A. 4017.

B. 4028.

C. 4012.

D. 4003.

CT
9 tháng 8 2019 lúc 13:27

Đáp án B

Điều kiện 

Phương trình đã cho tương đương với:

Đặt t = x 2 ≥ 1 , theo bài ra ta có  1 ≤ x 1 < x 2 ≤ 3 ⇔ 1 ≤ x 1 2 < x 2 2 ≤ 9 ⇒ t ∈ 1 ; 9

Xét hàm số f ( t ) = 2 - ( t - 1 ) . log ( t + 1 )  trên đoạn 1 ; 9 .

Ta có

⇒ Hàm số f ( t )  đồng biến trên đoạn  1 ; 9 . Khi đó  f ( 1 ) ≤ f ( t ) ≤ 9  hay  1 ≤ f ( t ) ≤ 4 .

Đặt u = 2 ( x 2 - 1 ) . log ( x 2 + 1 ) ⇒ u ∈ 0 ; 4 . Khi đó phương trình *  trở thành u 2 - 2 m . u + 2 m + 8 = 0 1 .

Nhận thấy u = 1  không phải là nghiệm của phương trình 1 . Với  u ≠ 1  thì phương trình  1  tương đương với  u 2 + 8 = 2 m ( u - 1 ) ⇔ 2 m = u 2 + 8 u - 1 2

Xét hàm số  g u = u 2 + 8 u - 1  trên đoạn 0 ; 4 \ 1 .

Ta có  g ' u = u 2 - 2 u - 8 u - 1 2 ; g ' ( u ) = 0 ⇔ [ u = - 2 u = 4 . Mà  u ∈ 0 ; 4 \ 1  nên u = 4 .

Mặt khác, có g ( 0 ) = - 8 ;  g ( 4 ) = 8 ; lim x → 1 - g ( u ) = - ∞ ;  lim x → 1 + g ( u ) = = ∞ .

Bảng biến thiên:

Yêu cầu bài toán ⇔ Phương trình 2  có nghiệm duy nhất trên đoạn   0 ; 4 \ 1 .

Suy ra

Mặt khác m ∈ ℤ ,  m ∈ - 2017 ; 2017  nên suy ra

Vậy có tất cả 2017 - 4 + 1 + - 4 + 2017 + 1 = 4028  giá trị m nguyên thỏa mãn bài toán.

Bình luận (0)