Tài Liệu Ôn Thi Group
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
TƯƠNG GIAO ĐỒ THỊ HÀM SỐ
Chuyên đề 8
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)
(Mã 101 2019) Cho hai hàm số y =
x − 3 x − 2 x −1
x
và y = x + 2 − x + m ( m là tham
+
+
+
x − 2 x −1
x
x +1
số thực) có đồ thị lần lượt là ( C1 ) và ( C2 ) . Tập hợp tất cả các giá trị của m để ( C1 ) và ( C2 ) cắt
nhau tại đúng bốn điểm phân biệt là
A. 2; + ) .
B. ( −;2) .
D. ( −; 2 .
C. ( 2;+ ) .
Lời giải
Chọn A
Xét phương trình
x − 3 x − 2 x −1
x
+
+
+
= x+2 −x+m
x − 2 x −1
x
x +1
x − 3 x − 2 x −1
x
+
+
+
− x + 2 + x = m (1)
x − 2 x −1
x
x +1
Hàm số
x −3
x − 2 +
x − 3 x − 2 x −1
x
p ( x) =
+
+
+
− x+2 + x =
x − 2 x −1
x
x +1
x −3 +
x − 2
x−2
+
x −1
x−2
+
x −1
x −1
+
x
x −1
+
x
x
−2
khi x −2
x +1
.
x
+ 2 x + 2 khi x −2
x +1
1
1
1
1
+
+ 2+
0, x ( −2; + ) \ −1;0;1; 2
2
2
x ( x + 1)2
( x − 2 ) ( x − 1)
Ta có p ( x ) =
1
1
1
1
+
+ 2+
+ 2 0, x −2
2
2
2
( x − 2 ) ( x − 1)
x
x
+
1
(
)
nên hàm số y = p ( x ) đồng biến trên mỗi khoảng ( −; −1) , ( −1;0 ) , ( 0;1) , (1;2 ) , ( 2;+ ) .
Mặt khác ta có lim p ( x ) = 2 và lim p ( x ) = − .
x →+
x→−
A
IL
IE
U
O
N
T
H
I.
N
E
T
Bảng biến thiên hàm số y = g ( x ) :
T
Câu 1.
Trang 1
Tài Liệu Ơn Thi Group
Do 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 y = p ( x )
tại 4 điểm phân biệt m 2 .
Câu 2.
(Mã 103 2019) Cho hai hàm số y =
x −1
x
x +1 x + 2
và y = x + 2 − x − m ( m là tham
+
+
+
x
x +1 x + 2 x + 3
số thực) có đồ thị lần lượt là ( C1 ) , ( C2 ) . Tập hợp tất cả các giá trị của m để ( C1 ) và ( C2 ) cắt
nhau tại đúng bốn điểm phân biệt là
C. −2; + ) .
B. ( −; − 2 .
A. ( −2; + ) .
D. ( −; − 2 ) .
Lời giải
Chọn B
Xét phương trình hồnh độ giao điểm
x −1
x
x +1 x + 2
x −1
x
x +1 x + 2
+
+
+
= x+2 −x−m
+
+
+
− x + 2 + x = − m (1)
x
x +1 x + 2 x + 3
x
x +1 x + 2 x + 3
x −1
x
x +1 x + 2
Xét f ( x ) =
+
+
+
− x + 2 + x, x D = \ −3; − 2; − 1;0
x
x +1 x + 2 x + 3
x
x +1 x + 2
x −1
x + x + 1 + x + 2 + x + 3 − 2, x ( −2; + ) D = D1
Ta có f ( x ) =
x − 1 + x + x + 1 + x + 2 + 2 x + 2, x ( −; − 2 ) D = D
2
x
x +1 x + 2 x + 3
1
1
1
1
+
+
, x D1
2
2
2
x2 +
x
+
1
x
+
2
x
+
3
(
)
(
)
(
)
Có f ( x ) =
1
1
1 + 1 +
+
+ 2, x D2
2
2
2
x ( x + 1) ( x + 2 ) ( x + 3)2
Dễ thấy f ( x ) 0, x D1 D2 , ta có bảng biến thiên
-
x
+
+
f'(x)
1
-2
-3
+
0
+
+
+
+
+
+
2
+
f(x)
-
-
-
-
-
Hai đồ thị cắt nhau tại đúng 4 điểm phân biện khi và chỉ khi phương trình (1) có đúng 4 nghiệm
phân biệt, từ bảng biến thiên ta có: −m 2 m −2 .
x
x +1 x + 2 x + 3
+
+
+
và y = x + 1 − x + m ( m là tham
x +1 x + 2 x + 3 x + 4
và ( C2 ) . Tập hợp tất cả các giá trị của m để ( C1 ) và ( C2 ) cắt
A. ( −;3 .
E
I.
N
B. ( − ;3) .
C. 3;+ ) .
D. ( 3; + ) .
Trang 2
IL
IE
A
T
Ta có phương trình hồnh độ giao điểm
U
Lời giải
Chọn C
Điều kiện x −1; x −2; x −3 và x −4 .
H
nhau tại đúng 4 điểm phân biệt là
N
T
số thực) có đồ thị lần lượt là ( C1 )
T
(Mã 102 2019) Cho hai hàm số y =
O
Câu 3.
Tài Liệu Ôn Thi Group
x
x +1 x + 2 x + 3
+
+
+
= x +1 − x + m
x +1 x + 2 x + 3 x + 4
1
1
1
1
1 −
+ 1 −
+ 1 −
+ 1 −
= x −1 − x + m
x +1 x + 2 x + 3 x + 4
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
1
1
1
1
x − x +1 + 4 −
+
+
+
=m
x +1 x + 2 x + 3 x + 4
Đặt tập D1 = ( −1; + ) và D2 = (−; −4) ( −4; −3) (−3; −2) ( −2; −1) .
1
1
1
1
khi x D1
3 − x + 1 + x + 2 + x + 3 + x + 4 = m,
1
1
1
1
+
+
+
2 x + 5 −
= m, khi x D2
x +1 x + 2 x + 3 x + 4
1
1
1
1
khi x D1
3 − x + 1 + x + 2 + x + 3 + x + 4 ,
Đặt f ( x ) =
.
1
1
1
1
2 x + 5 −
+
+
+
, khi x D2
x +1 x + 2 x + 3 x + 4
1
1
1
1
+
+
+
khi x D1
0,
2
2
2
2
( x + 1) ( x + 2 ) ( x + 3) ( x + 4 )
f ( x) =
.
1
1
1
1
+
+
+
>0, khi x D2
2 +
2
2
2
2
( x + 1) ( x + 2 ) ( x + 3) ( x + 4 )
Vậy hàm số đồng biến trên từng khoảng xác định
lim f ( x ) = 3 lim f ( x ) = −
x →+
; x→−
nên ta có bảng biến thiên
Do đó để phương trình có 4 nghiệm phân biệt thì m 3 m 3; + ) .
x − 2 x −1
x
x +1
+
+
+
và y = x + 1 − x − m ( m là tham
x −1
x
x +1 x + 2
và ( C2 ) . Tập hợp tất cả các giá trị của m để ( C1 ) và ( C2 ) cắt
E
I.
N
nhau tại đúng bốn điểm phân biệt là
A. ( −; −3) .
B. −3; + ) .
C. ( −; −3 .
D. ( −3; + ) .
H
số thực) có đồ thị lần lượt là ( C1 )
T
(Mã 104 2019) Cho hai hàm số y =
N
T
Lời giải
A
IL
IE
U
O
Chọn B
Xét phương trình hồnh độ
x − 2 x −1
x
x +1
x − 2 x −1
x
x +1
+
+
+
= x +1 − x − m
+
+
+
− x + 1 + x = − m (1)
x −1
x
x +1 x + 2
x −1
x
x +1 x + 2
Số nghiệm của (1) là số giao điểm của
T
Câu 4.
Trang 3
Tài Liệu Ôn Thi Group
x−2
x − 1 +
x − 2 x −1
x
x +1
F ( x) =
+
+
+
− x +1 + x =
x −1
x
x +1 x + 2
x−2 +
x − 1
x −1
+
x
x −1
+
x
x
+
x +1
x
+
x +1
x +1
−1
,x −1
x+2
x +1
+ 2 x + 1, x −1
x+2
1
1
1
1
+ 2+
+
, x ( −1; + ) \ 0;1
2
2
2
x
x
−
1
x
+
1
x
+
2
(
)
(
)
(
)
Ta có F ( x ) =
.
1
1
1
1
+ +
+
+ 2, x ( −; −1) \ −2
( x − 1)2 x 2 ( x + 1)2 ( x + 2 )2
Mặt khác lim F ( x ) = +; lim F ( x ) = 3
x →+
x →−
lim F ( x ) = +; lim− F ( x ) = −; lim+ F ( x ) = −; lim− F ( x ) = +
x →−2+
x →−2
x →−1
x →−1
lim+ F ( x ) = −; lim− F ( x ) = +; lim+ F ( x ) = −; lim− F ( x ) = +
x →0
x →0
x →1
.
x →1
Bảng biến thiên
Để phương trình có 4 nghiệm thì −m 3 m −3 .
Câu 5.
x2 −1 x2 − 2x x2 − 4x + 3 x2 − 6x + 8
+
+
+
Cho hai hàm số y =
và y = x + 2 − x + m ( m là tham số
x
x −1
x−2
x −3
thực) có đồ thị lần lượt là (C1 ) và (C2 ) . Tính tổng tất cả các giá trị nguyên thuộc khoảng (−15 ; 20)
của tham số m để (C1 ) và (C2 ) cắt nhau tại nhiều hơn hai điểm phân biệt.
A. 210 .
B. 85 .
C. 119 .
Lời giải
D. 105 .
Chọn B
Xét phương trình hồnh độ giao điểm
T
x2 −1 x2 − 2x x2 − 4x + 3 x2 − 6x + 8
+
+
+
− x + 2 + x = m (1).
x
x −1
x−2
x −3
E
x2 −1 x2 − 2 x x2 − 4 x + 3 x2 − 6 x + 8
+
+
+
= x+2 −x+m
x
x −1
x−2
x −3
I.
N
x2 − 1 x2 − 2 x x2 − 4 x + 3 x2 − 6 x + 8
+
+
+
− x−2 + x.
x
x −1
x−2
x −3
x − 2 − ( x − 2)
1
1
1
1
+
+
+
0 với mọi x thuộc các khoảng
Ta có g ( x) = 4 + 2 +
x ( x − 1)2 ( x − 2)2 ( x − 3)2
x−2
IL
IE
U
O
N
T
H
Đặt g ( x) =
x →−
x →+
Trang 4
T
Mặt khác ta có lim g ( x) = − và lim g ( x) = + .
A
sau ( − ; 0) , ( 0 ;1) , (1; 2) , ( 2 ; 3) và ( 3 ; + ) nên hàm số y = g ( x) đồng biến trên mỗi khoảng đó.
Tài Liệu Ôn Thi Group
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Bảng biến thiên hàm số y = g ( x)
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy đường thẳng y = m luôn cắt đồ thị hàm số y = g ( x) tại năm điểm
phân biệt nên (C1 ) và (C2 ) luôn cắt nhau tại đúng năm điểm phân biệt với mọi giá trị của m . Kết hợp
điều kiện m nguyên thuộc (−15; 20) nên m−14; −13;...;18;19 . Khi đó tổng tất cả các giá trị m là
tại 3 điểm phân biệt?
A. 2692 .
B. 2691 .
D. 2693 .
C. 2690 .
Lời giải
Chọn A
Xét phương trình hồnh độ giao điểm
x
x +1 x + 2
+
+
= e x + 2020 + 3m
x −1
x
x +1
x
x +1 x + 2 x
+
+
− e − 2020 = 3m (1).
x −1
x
x +1
x
x +1 x + 2 x
+
+
− e − 2020 .
Đặt g ( x) =
x −1
x
x +1
1
1
1
Ta có g ( x) = −
− 2−
− e x 0 với mọi x thuộc các khoảng sau ( −; −1) ,
2
2
( x − 1)
x ( x + 1)
( −1;0) , ( 0;1)
và (1;+ ) nên hàm số y = g ( x) nghịch biến trên mỗi khoảng đó.
Mặt khác ta có lim g ( x) = −2017 và lim g ( x) = − .
x →−
x →+
Bảng biến thiên hàm số y = g ( x)
Do đó để (C1 ) và (C2 ) cắt nhau tại đúng ba điểm phân biệt thì phương trình (1) phải có ba
H
2017
−672,3 .
3
N
T
tại ba điểm phân biệt khi và chỉ khi 3m −2017 m −
I.
N
E
T
nghiệm phân biệt. Điều này xảy ra khi và chỉ khi đường thẳng y = 3m cắt đồ thị hàm số y = g ( x)
O
Do m nguyên thuộc (−2019; 2020) nên m−672; −671;...;2019 . Vậy có tất cả 2692 giá trị m
A
IL
IE
U
thỏa mãn.
T
Câu 6.
S = 15 +16 +17 +18 +19 = 85 .
x
x +1 x + 2
+
+
Cho hai hàm số y =
và y = e x + 2020 + 3m ( m là tham số thực) có đồ thị lần
x −1
x
x +1
lượt là (C1 ) và (C2 ) . Có bao nhiêu số nguyên m thuộc (−2019; 2020) để (C1 ) và (C2 ) cắt nhau
Trang 5
Tài Liệu Ơn Thi Group
Câu 7.
Tìm tập hợp tất cả các giá trị của tham số m để đồ thị hai hàm số y = ( 2 x 2 + 1) x − 1 và
y=
11
1
−
+ 11 + m cắt nhau tại 2 điểm phân biệt?
3x − 4 2 − x
A. ( −;0 ) .
C. ( −;1 .
B. ( −;1) .
D. ( −; 2 .
Lời giải
Chọn C
Xét phương trình hồnh độ giao điểm: ( 2 x 2 + 1) x − 1 =
11
1
−
+ 11 + m
3x − 4 2 − x
( *)
x −1 0
x 1
4
4
Điều kiện: x
x
3
3
x 2
x 2
Ta có:
(*) ( 2 x 2 + 1)
11
1
+
− 11 = m
3x − 4 2 − x
11
1
4
Xét hàm số f ( x) = ( 2 x 2 + 1) x − 1 −
+
− 11 trên 1; + ) \ ; 2
3x − 4 2 − x
3
x −1 −
4 4
Nhận thấy, hàm số f ( x ) liên tục trên các khoảng 1; , ; 2 , ( 2; + )
3 3
11
1
Ta có, f ( x) = ( 2 x 2 + 1) x − 1 −
+
− 11
3x − 4 2 − x
= 4 x x − 1 + ( 2 x 2 + 1)
10 x 2 − 8 x + 1
33
1
1
33
1
=
+
+
0 với
+
+
2
2
2
2
2 x − 1 ( 3x − 4 ) ( 2 − x )
2 x −1
( 3x − 4 ) ( 2 − x )
4
x 1; + ) \ ; 2
3
H
N
T
O
T
A
IL
IE
cắt nhau tại 2 điểm phân biệt khi m ( −;1 .
11
1
−
+ 11 + m
3x − 4 2 − x
U
Từ bảng biến thiên ta suy ra đồ thị hai hàm số y = ( 2 x 2 + 1) x − 1 và y =
I.
N
E
T
4
Suy ra, hàm số f ( x ) đồng biến trên 1; + ) \ ; 2 .
3
Bảng biến thiên
Trang 6
Tài Liệu Ôn Thi Group
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Câu 8.
x −1
x
x +1 x + 2
Cho hai hàm số y =
và y = 21− x + 2m ( m là tham số thực) có đồ thị lần
+
+
+
x
x +1 x + 2 x + 3
lượt là (C1 ) và (C2 ) . Tập hợp tất cả các giá trị của m để (C1 ) và (C2 ) cắt nhau tại đúng năm
điểm phân biệt là
B. ( −; 2 .
A. ( 2; + ) .
D. ( −; 4 ) .
C. ( −; 2 ) .
Lời giải
Chọn C
Xét phương trình hồnh độ giao điểm
x −1
x
x +1 x + 2
+
+
+
= 21− x + 2m
x
x +1 x + 2 x + 3
x
x + 1 x + 2 x + 3 1− x
+
+
+
− 2 = 2m .
x +1 x + 2 x + 3 x + 4
x
x + 1 x + 2 x + 3 1− x
+
+
+
−2 .
Đặt g ( x) =
x +1 x + 2 x + 3 x + 4
1
1
1
1
Ta có g ( x) = 2 +
+
+
+ 21− x ln 2 0
2
2
x ( x + 1) ( x + 2 ) ( x + 3)2
với mọi x thuộc các khoảng sau ( −; −3) , ( −3; −2 ) ( −2; −1) , ( −1;0 ) và ( 0; + ) nên hàm số
y = g ( x) đồng biến trên mỗi khoảng đó
Mặt khác ta có lim g ( x) = 4 và và lim g ( x) = − .
x →+
x →−
Bảng biến thiên hàm số y = g ( x)
Do 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 y = 2m cắt đồ thị hàm số y = g ( x)
tại 5 điểm phân biệt khi và chỉ khi 2m 4 m 2
Cho hai hàm số y =
x
x −1
x−2
và y = x − x + 1 + m ( m là tham số thực) có đồ
+ 2
+ 2
x −1 x − 2x x − 4x + 3
2
thị lần lượt là (C1 ) và (C2 ) . Số các giá trị m nguyên thuộc khoảng ( −20;20 ) để (C1 ) và (C2 ) cắt
nhau tại năm điểm phân biệt là
A. 22 .
B. 39 .
C. 21 .
Lời giải
D. 20 .
H
x
x −1
x−2
+ 2
+ 2
− x + x + 1 = m (1).
x −1 x − 2x x − 4x + 3
x
x −1
x−2
+ 2
+ 2
− x + x +1 .
Đặt g ( x) = 2
x −1 x − 2x x − 4x + 3
− x2 − 1
(x
2
− 1)
2
+
− x2 + 2x − 2
(x
2
− 2x)
2
+
O
U
− x2 + 4x − 5
(x
2
− 4 x + 3)
2
−1 +
x +1
x +1
IL
IE
Ta có g ( x) =
N
T
2
A
E
x
x −1
x−2
+ 2
+ 2
= x − x +1 + m
x −1 x − 2x x − 4x + 3
2
I.
N
Xét phương trình hồnh độ giao điểm
T
Chọn C
T
Câu 9.
Trang 7
Tài Liệu Ôn Thi Group
=
− x2 −1
(x
2
− 1)
2
+
−( x − 1) 2 − 1
(x
2
− 2x )
2
+
−( x − 2) 2 − 1
(x
2
− 4 x + 3)
2
+
x +1− x +1
0
x +1
với mọi x thuộc các khoảng sau ( −; −1) , ( −1;0 ) , ( 0;1) , (1;2 ) , ( 2;3) và ( 3; + ) nên hàm số
y = g ( x) nghịch biến trên mỗi khoảng đó.
Mặt khác ta có lim g ( x) = + và và lim g ( x) = 1 .
x →+
x →−
Bảng biến thiên hàm số y = g ( x)
Do đó để (C1 ) và (C2 ) cắt nhau tại đúng năm điểm phân biệt thì phương trình (1) phải có năm
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 . Vậy
có tất cả 21 giá trị m thỏa mãn.
Câu 10. Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị của tham số m để bất phương trình
m2 x 4 − ( m + 2 ) x3 + x 2 + ( m 2 − 1) x 0 nghiệm đúng với mọi x . Số phần tử của tập S là
A. 3 .
B. 2 .
C. 0 .
Lời giải
D. 1 .
Chọn D
Đặt f ( x ) = m 2 x 4 − ( m + 2 ) x 3 + x 2 + ( m 2 − 1) x
Ta có f ( x ) = m2 x 4 − ( m + 2 ) x3 + x 2 + ( m2 − 1) x = x m2 x3 − ( m + 2 ) x 2 + x + ( m2 − 1) . Giả sử
x = 0 không phải là nghiệm của phương trình g ( x ) = m 2 x3 − ( m + 2 ) x 2 + x + ( m 2 − 1) = 0 thì hàm
số f ( x ) = m 2 x 4 − ( m + 2 ) x 3 + x 2 + ( m 2 − 1) x sẽ đổi dấu khi qua điểm x = 0 , nghĩa là
m2 x 4 − ( m + 2 ) x3 + x 2 + ( m 2 − 1) x 0 không có nghiệm đúng với mọi x .
Do đó, để u cầu bài tốn được thỏa mãn thì một điều kiện cần là
g ( x ) = m 2 x3 − ( m + 2 ) x 2 + x + ( m 2 − 1) = 0 phải có nghiệm x = 0 , suy ra m2 − 1 = 0 m = 1
Điều kiện đủ:
Với m = 1, f ( x ) = x 4 − 3x 3 + x 2 = x 2 ( x 2 − 3x + 1) khi đó f (1) = −1 0 không thỏa mãn điều kiện
m2 x 4 − ( m + 2 ) x3 + x 2 + ( m 2 − 1) x 0 nghiệm đúng với mọi x . (loại)
I.
N
E
T
Với m = 1, f ( x ) = x 4 − x 3 + x 2 = x 2 ( x 2 − x + 1) 0 , x .
N
T
H
Vậy S = −1 .
Trang 8
IL
IE
C. 0 .
Lời giải
D. 1 .
A
B. 2 .
T
đúng với mọi x
A. 3 .
U
O
Câu 11. Có bao nhiêu cặp số thực (a; b) để bất phương trình ( x − 1)( x + 2 ) ( ax 2 + bx + 2 ) 0 nghiệm
Tài Liệu Ôn Thi Group
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Chọn C
Đặt f ( x ) = ( x − 1)( x + 2 ) ( ax 2 + bx + 2 )
Giả sử x = 1 không phải là nghiệm của phương trình g ( x ) = ( x + 2 ) ( ax 2 + bx + 2 ) = 0 thì hàm số
f ( x ) = ( x − 1)( x + 2 ) ( ax 2 + bx + 2 ) sẽ đổi dấu khi qua điểm x = 1 , nghĩa là
( x − 1)( x + 2 ) ( ax 2 + bx + 2 ) 0
khơng có nghiệm đúng với mọi x .
Do đó, để u cầu bài tốn được thỏa mãn thì một điều kiện cần là
g ( x ) = ( x + 2 ) ( ax 2 + bx + 2 ) = 0 có nghiệm x = 1 suy ra a + b + 2 = 0 (1)
Lí luận tương tự có h ( x ) = ( x − 1) ( ax 2 + bx + 2 ) = 0 cũng phải nhận x = −2 là nghiệm, suy ra
4a − 2b + 2 = 0 (2)
a + b + 2 = 0
a = −1
Từ (1) và (2) ta có hệ
4a − 2b + 2 = 0
b = −1
Điều kiện đủ:
a = −1
2
2
Với
có f ( x ) = ( x − 1)( x + 2) − x 2 − x + 2 = − ( x − 1) ( x + 2) 0 , x .
b = −1
(
)
Vậy không tồn tại cặp số thực (a; b) nào thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 12. Trong số các cặp số thực ( a; b ) để bất phương trình ( x − 1)( x − a ) ( x 2 + x + b ) 0 nghiệm đúng
với mọi x , tích ab nhỏ nhất bằng
1
A. − .
B. −1 .
4
1
.
4
Lời giải
D. 1 .
C.
Chọn C
Đặt f ( x ) = ( x − 1)( x − a ) ( x 2 + x + b ) và g ( x ) = ( x − a ) ( x 2 + x + b )
Giả sử x = 1 không phải là nghiệm của phương trình g ( x ) = ( x − a ) ( x 2 + x + b ) = 0 thì hàm số
f ( x ) = ( x − 1)( x − a ) ( x 2 + x + b ) sẽ đổi dấu khi qua điểm x = 1 , nghĩa
( x − 1)( x − a ) ( x 2 + x + b ) 0
khơng có nghiệm đúng với mọi x .
Do đó u cầu bài tốn được thỏa mãn thì một điều kiện cần là g ( x ) = ( x − a ) ( x 2 + x + b ) = 0 có
a = 1
nghiệm x = 1 suy ra hoặc 2
x + x + b 0, x
nghiệm x = 1 và x = a
hoặc là phương trình x 2 + x + b = 0 có hai
E
T
a = 1
a = 1
a = 1
Trường hợp 1: 2
1 0
1
b
x + x + b 0, x R
= 1 − 4b 0
4
I.
N
Trường hợp 2: phương trình x 2 + x + b = 0 có hai nghiệm x = 1 và x = a
IL
IE
U
O
N
T
H
Ta thay x = 1 vào phương trình x 2 + x + b = 0 có 12 + 1 + b = 0 b = −2 . Với b = −2 có phương
x = 1
trình x 2 + x + b = 0 x 2 + x − 2 = 0
x = −2
T
A
Vì x = a cũng là nghiệm của phương trình nên a = −2 .
Trang 9
Tài Liệu Ôn Thi Group
a = 1
1
1
Trong trường hợp 1:
1 ab suy ra tích ab nhỏ nhất khi ab =
4
4
b 4
1
1
Và với a = 1, b = , tích ab = thì bất phương trình đã cho tương đương với
4
4
( x − 1)( x − 1) x 2 + x +
2
1
1
2
0 ( x − 1) x + 0 thỏa mãn với mọi x
4
2
Trong trường hợp 2: Tích ab = 4
Vậy tích ab nhỏ nhất khi ab =
(nhận)
1
4
1
.
4
Câu 13. Cho 2 hàm số y = x7 + x5 + x3 + 3m − 1 và y = x − 2 − x − 2m ( m là tham số thực) có đồ thị lần
lượt là ( C1 ) , ( C2 ) . Tập hợp tất cả các giá trị của m để ( C1 ) cắt ( C2 ) là
A. m
C. m ( −;2 ) .
B. m ( 2; + ) .
.
D. m 2; + ) .
Lời giải
Chọn A
Xét phương trình hồnh độ giao điểm:
x7 + x5 + x3 + 3m − 1 = x − 2 − x − 2m x7 + x5 + x3 − x − 2 + x = −5m + 1 (1) .
Xét hàm số f ( x) = x7 + x5 + x3 − x − 2 + x .
khi x 2; + )
7
5
3
x + x + x + 2
Ta có f ( x) = 7
5
3
x + x + x + 2x − 2
khi x ( −; 2 )
.
6
4
2
khi x ( 2; + )
7 x + 5 x + 3 x 0
f ( x) = 6
.
4
2
7 x + 5 x + 3x + 2 0 khi x ( −; 2 )
lim f ( x ) = − ; lim f ( x ) = + .
x →+
x →−
Bảng biến thiên:
∞
x
2
+
f '(x)
+∞
+
+∞
f(x)
∞
E
.
I.
N
thì m
T
Từ bảng biến thiên ta thấy phương trình (1) ln có nghiệm với mọi m .Vậy để ( C1 ) cắt ( C2 )
(
)
(
N
T
H
Câu 14. Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số thực m thuộc đoạn −2019;2019 để phương trình
)
T
Lời giải
Chọn B
Trang 10
U
D. 4033 .
IL
IE
C. 4039 .
B. 4032 .
A
A. 2019 .
O
3 + x 2 3 + x − m + 1 − x 5 1 − x + 2m = 4 − x 2 − 2 x + 3 có nghiệm thực?
Tài Liệu Ôn Thi Group
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Đk: x −3;1 .
( 3 + x )(1 − x ) + m ( 2
Phương trình đã cho 11 − 3x − 4
)
1 − x − 3 + x = 0 . (*)
Đặt t = 2 1 − x − 3 + x = g ( x ) , với x −3;1 11 − 3x − 4
(3 + x )(1 − x ) = t 2 + 4 .
−1
1
−
0, x ( −3;1) . Suy ra g ( x ) nghịch biến trên khoảng ( −3;1) .
1− x 2 3 + x
Có g ( x ) =
min g ( x ) = g (1) = −2 : max g ( x ) = g ( −3) = 4 t −2; 4 .
−3;1
−3;1
Từ (*) t 2 + mt + 4 = 0 .
Nếu t = 0 0 + 4 = 0 (vơ lí).
Nếu t −2;4 \{0} , ta có m =
−t 2 − 4
4
= −t − = f ( t ) .
t
t
4 − t2
, f ( t ) = 0 t = 2 .
t2
Bảng biến thiên
Có f ( t ) =
m 4
Từ bảng biến thiên, suy ra phương trình có nghiệm thực khi và chỉ khi
.
m −4
m −2019; 2019
m 4
m −2019; − 2018;....; − 4; 4;...; 2018; 2019 .
Do đó
m −4
m ¢
Vậy có ( 2019 − 4 + 1) .2 = 4032 giá trị nguyên của tham số thực m .
(Chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm - Quảng Nam - 2020) Tập hợp tất cả các số thực của tham số m
(
)
để phương trình x 6 + 6 x 4 − m3 x3 + 15 − 3m2 x 2 − 6mx + 10 = 0 có đúng hai nghiệm phân biệt
7
m 3.
5
11
m 4.
5
Lời giải
D. 0 m
C.
9
.
4
T
B.
E
1
thuộc đoạn ; 2 là:
2
5
A. 2 m .
2
H
I.
N
Chọn A
N
T
Ta có:
U
3
f ( x 2 + 2 ) = f ( mx + 1) (*)
A
3
IL
IE
( x 2 + 2 ) + 3 ( x 2 + 2 ) = ( mx + 1) + 3 ( mx + 1)
O
x 6 + 6 x 4 − m3 x3 + (15 − 3m2 ) x 2 − 6mx + 10 = 0
T
Câu 15.
Trang 11
Tài Liệu Ôn Thi Group
Với f ( t ) = t 3 + 3t . Do f ' ( t ) = 3t 2 + 3 0, t
Hàm số f ( t ) đồng biến trên
. Nên (*) x 2 + 2 = mx + 1
x2 + 1
x − mx + 1 = 0 m =
.
x
2
Xét hàm số g ( x ) =
Ta có: g ' ( x ) = 1 −
x2 + 1
1
trên ; 2
x
2
1
g ' ( x ) = 0 x = 1.
x2
Bảng biến thiên.
1
Dựa vào bảng biến thiên suy ra phương trình đã cho có đúng hai nghiệm phân biệt thuộc ; 2
2
5
khi và chỉ khi 2 m .
2
Câu 16.
(Chuyên Hùng Vương - Phú Thọ - 2020) Có bao nhiêu m nguyên dương để hai đường cong
2
và ( C2 ) : y = 4 x − m cắt nhau tại ba điểm phân biệt có hồnh độ dương?
( C1 ) : y = 2 +
x − 10
A. 35.
B. 37.
C. 36.
D. 34.
Lời giải.
ChọnC
x 10
Điều kiện:
m.
x 4
T
Xét trên ( 0; + ) \ 10 , phương trình hoành độ giao điểm của ( C1 ) và ( C2 ) là
2
2 x − 18
2+
= 4x − m m = 4x −
.
x − 10
x − 10
H
I.
N
E
2
2 x − 18
Đặt g ( x ) = 4 x −
với x ( 0; + ) \ 10 .
x − 10
Trang 12
O
U
IL
IE
A
T
2 x − 18
−4 x + 34
Ta có: g ( x ) = 4 1 +
.
; g ( x ) =
4
3
( x − 10 )
x
−
10
(
)
N
T
2
Tài Liệu Ôn Thi Group
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
g ( x ) có bảng biến thiên như sau
17
Suy ra phương trình g ( x ) = 0 có một nghiệm duy nhất ;10 . Lại có g ( 9, 22) 0 nên
2
( 9, 22;10) . Ta có bảng biến thiên của g ( x ) trên ( 0; + ) \ 10 :
Từ đó suy ra phương trình m = g ( x ) có 3 nghiệm dương phân biệt khi và chỉ khi
−81
m g ( ) .
25
4 x 40
Trên khoảng ( 9, 22;10 ) thì 2 x − 18 2 nên g ( x ) 37 g ( ) ( 36;37 ) .
3 x − 10
Vậy những giá trị m nguyên dương thỏa mãn yêu cẩu bài toán là 1; 2; 3; …; 36 hay có 36 giá trị
của m cần tìm.
(Chun Phan Bội Châu - Nghệ An - 2020) Cho hàm số f ( x) = ( x − 1).( x − 2)...( x − 2020). Có
bao nhiêu giá trị nguyên của m thuộc đoạn
−2020;2020 để phương trình
A. 2020.
f ( x) = m. f ( x) có 2020 nghiệm phân biệt?
B. 4040.
C. 4041.
Lời giải
D. 2020.
Chọn B
Ta có nhận xét: khi f ( x) = 0 thì phương trình f ( x) = m. f ( x) vô nghiệm.
( x − 1)
2
+
−1
( x − 2)
2
+
−1
( x − 3)
2
+
+
E
T
−1
( x − 2020 )
H
\ 1; 2;3...; 2020
0, x
A
Bảng biến thiên:
2
I.
N
1
.
x − 2020
N
T
−1
+
O
Ta có g ( x) =
f ( x)
1
1
1
=
+
+
+
f ( x) x − 1 x − 2 x − 3
U
Xét hàm số g ( x) =
f ( x)
.
f ( x)
IL
IE
Do đó: f ( x) = m. f ( x) m =
T
Câu 17.
Trang 13
Tài Liệu Ơn Thi Group
Dựa vào BBT, phương trình f ( x) = m. f ( x) có 2020 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi m 0 hoặc
m 0.
Kết hợp với điều kiện m là số nguyên thuộc −2020;2020 nên
m n | −2020 n 2020, n 0.
Vậy có tất cả 4040 giá trị m thỏa u cầu bài tốn.
Câu 18.
(ĐHQG
Hà
Nội
-
2020)
Cho
phương
trình
3
4 cos3 x − 12 cos2 x − 33cos x = 4m + 3 3cos2 x + 9 cos x + m . Có bao nhiêu giá trị nguyên của
2
tham số m để phương trình có nghiệm duy nhất thuộc 0; .
3
A. 15.
B. 16.
C. 17.
D. 18.
Lời giải
Chọn A
2
1
2
1
Đặt t = cos x với x 0; t − ;1 , với mỗi t − ;1 chỉ có một x 0;
3
2
3
2
Ta có 4t 3 − 12t 2 − 33t = 4m + 3 3t 2 + 9t + m (1)
3
1
Bài toán trở thành tìm m để phương trình (1) có nghiệm duy nhất t − ;1
2
3
2
3
2
4t − 12t − 33t = 4m + 3u
4t = 12t + 33t + 4m + 3u
Đặt u = 3t + 9t + m
3
2
3
2
u = 3t + 9t + m
4u = 12t + 36t + 4m
3
2
(
)
(
4t 3 − 4u3 = 3u − 3t ( t − u ) 4t 2 + 4ut + 4u 2 + 3 = 0 u = t , 4t 2 + 4ut + 4u 2 + 3 0
)
1
Ta tìm m để phương trình m = t 3 − 3t 2 − 9t có nghiệm duy t − ;1
2
t = −1(l )
Xét g ( t ) = t 3 − 3t 2 − 9t g ' ( t ) = 3t 2 − 6t − 9 g ' ( t ) = 0
t = 3 (l )
H
I.
N
E
T
29
1
Vậy g (1) m g − − 11 m
vậy có 15 giá trị nguyên của m.
8
2
3
1
x−2
− + 4m − 2020 , Tổng tất các
và y =
x−2 x
x
N
T
(Sở Ninh Bình 2020) Cho hai hàm số y = ln
U
O
Câu 19.
T
A
IL
IE
các giá trị nguyên của tham số m để đồ thị hai hàm số cắt nhau tại một điểm duy nhất là
A. 506 .
B. 1011.
C. 2020 .
D. 1010 .
Lời giải
Chọn A
Trang 14
Tài Liệu Ôn Thi Group
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
+ Phương trình hồnh độ điểm chung của hai đồ thị hàm số là
x−2
3
1
x−2
3
1
ln
=
− + 4m − 2020 ln
−
+ = 4m − 2020 (*)
x
x−2 x
x
x−2 x
Đồ thị của hai hàm số đã cho cắt nhau tại một điểm duy nhất khi và chỉ khi (*) có duy nhất một
nghiệm.
3
1
g
(
x
)
=
ln(
x
−
2)
−
ln
x
−
+
khi x 2
1
x−2 x
x−2
3
1
3
1
+ Xét hàm số y = ln
−
+ = g 2 ( x) = ln(2 − x) − ln x −
+
khi 0 x 2
x
x−2 x
x−2 x
3
1
g3 ( x) = ln(2 − x) − ln(− x) − x − 2 + x khi x 0
/
1
1
3
1
4( x 2 − 1)
g1 ( x) = x − 2 − x + ( x − 2)2 − x 2 = x 2 ( x − 2)2
−1 1
3
1
4( x 2 − 1)
Ta có g 2/ ( x) =
− +
−
=
2 − x x ( x − 2)2 x 2 x 2 ( x − 2)2
/
−1 1
3
1
4( x 2 − 1)
− +
−
=
g3 ( x) =
2 − x x ( x − 2)2 x 2 x 2 ( x − 2)2
bảng biến thiên hàm số như sau
khi x 2
x = −1
khi 0 x 2 , do vậy y = 0
x = 1
khi x 0
+ Qua bảng biến thiên này ta có (*) có nghiệm duy nhất khi và chỉ khi
m = 506 Z
4m − 2020 = 4
2020 + ln 3
4m − 2020 = ln 3
m=
Z
4
+ Tư đây yêu cầu bài toán xãy ra khi và chỉ khi m = 506 .
(Đặng Thúc Hứa - Nghệ An - 2020) Cho hai hàm số y = ( x + 1)( 2 x + 1)( 3x + 1) ( m + 2 x ) ;
T
y = −12 x 4 − 22 x3 − x 2 + 10 x + 3 có đồ thị lần lượt là ( C1 ) , ( C2 ) . Có bao nhiêu giá trị nguyên của
D. 4041 .
I.
N
C. 2021 .
Lời giải
H
B. 2020 .
N
T
A. 4040 .
E
tham số m trên đoạn −2020;2020 để ( C1 ) cắt ( C2 ) tại 3 điểm phân biệt?
IL
IE
U
O
Chọn C
( x + 1)( 2 x + 1)( 3x + 1) ( m + 2 x ) = −12 x 4 − 22 x3 − x 2 + 10 x + 3 (1)
A
Xét phương trình hồnh độ giao điểm của hai đồ thị ( C1 ) và ( C2 ) :
T
Câu 20.
Trang 15
Tài Liệu Ôn Thi Group
Để đồ thị ( C1 ) cắt ( C2 ) tại 3 điểm phân biệt thì phương trình (1) có 3 nghiệm phân biệt.
1 1
Với x −1; − ; − : Không là nghiệm của phương trình (1).
2 3
1 1
Với x −1; − ; − ta có:
2 3
(1) m =
−12 x 4 − 22 x3 − x 2 + 10 x + 3
1
1
1
.
− 2 x m = −2 x − 2 x +
+
+
x + 1 2 x + 1 3x + 1
( x + 1)( 2 x + 1)( 3x + 1)
Xét hàm số f ( x ) = −2 x − 2 x +
Suy ra: f ( x ) = −2 −
2x
x2
−
1
1
1
+
+
, x
x + 1 2 x + 1 3x + 1
1
( x + 1)
2
−
2
( 2 x + 1)
2
−
3
( 3x + 1)
2
1 1
\ −1; − ; − .
2 3
.
1
2
3
−
−
khi x ( 0; + )
2
2
2
−4 −
( x + 1) ( 2 x + 1) ( 3x + 1)
Ta có: f ( x ) =
và f ( x ) không xác
1
2
3
1
1
−
−
−
khi x ( −;0 ) \ −1; − ; −
( x + 1)2 ( 2 x + 1)2 ( 3x + 1)2
2 3
định tại x = 0 .
Bảng biến thiên:
Dựa 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 m thỏa mãn u cầu bài tốn.
Câu 21.
(Hậu Lộc 2 - Thanh Hóa - 2020) Cho hàm số
(x
y=
2
− 2 x + m ) − 3x − m
2
(C ) và đường thẳng
x −3
(d ) : y = 2 x ( m là tham số thực).
I.
N
D. 17 .
H
C. 16 .
Lời giải
B. 30 .
N
T
A. 15 .
E
T
Số giá trị nguyên của m −15;15 để đường thẳng (d ) cắt đồ thị (C ) tại bốn điểm phân biệt là
T
A
IL
IE
U
O
Chọn A
Xét pt hoành độ giao điểm của hai đồ thị:
Trang 16
Tài Liệu Ôn Thi Group
(x
2
− 2 x + m ) − 3x − m
2
x−3
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
= 2 x ( x 2 − 2 x + m ) − 3x − m = 2 x 2 − 6 x ( x 3)
2
( x 2 − 2 x + m ) = 2 x 2 − 3 x + m ( x 3)
( *)
2
2
2
x − 2x + m = t
x − 2x − t + m = 0
Đặt: x 2 − 2 x + m = t ta được hệ: 2
2 2
2
t = 2 x − 3x + m
2 x − t − 3x + m = 0
t = x
x 2 − t 2 − x + t = 0 ( x − t )( x + t − 1) = 0
t = 1 − x
x 2 − 3x + m = 0 (1)
x2 − 2x + m = x
Suy ra: 2
2
x − x + m − 1 = 0 ( 2 )
x − 2x + m = 1− x
YCBT (*) phải có 4 nghiệm phân biệt khác 3 (1) , ( 2) đều phải có hai nghiệm pb khác 3 và
các nghiệm của chúng không trùng nhau.
9
m 4
9 − 4m 0
m 1, 25
3
3 − 3.3 + m 0
m 0
m 0 (**)
- (1) , ( 2) đều có hai nghiệm pb khác 3 khi:
1 − 4 ( m − 1) 0
m 5
m −5
32 − 3 + m − 1 0
4
m −5
2
x − 3x + m = 0
- (1) , ( 2) khơng có nghiệm trùng nhau Hệ: 2
Vô nghiệm
x − x + m −1 = 0
2 x − 1 = 0
2
Vô nghiệm
x
−
3
x
+
m
=
0
1
x =
Vô nghiệm
2
x 2 − 3x + m = 0
2
1
1
− 3. + m 0
2
2
5
m (***)
4
Vậy số giá trị nguyên của m −15;15 đồng thời thỏa mãn (**) và (***) là 15.
y = x6 + 6 x 4 + 6 x 2 + 1 và
(Thanh Chương 1 - Nghệ An - 2020) Cho hai hàm số
y = x3 m − 15x ( m + 3 − 15x ) có đồ thị lần lượt là ( C1 ) và ( C2 ) . Gọi S là tập hợp tất cả các giá
E
I.
N
D. 2008 .
H
C. 2007 .
Lời giải
N
T
biệt. Số phần tử của tập hợp S bằng
A. 2006 .
B. 2005 .
T
trị nguyên của tham số m thuộc đoạn −2019;2019 để ( C1 ) và ( C2 ) cắt nhau tại hai điểm phân
(1) có hai nghiệm phân biệt.
A
x6 + 6 x 4 + 6 x 2 + 1 = x3 m − 15x ( m + 3 − 15x )
IL
IE
Ta biết ( C1 ) cắt ( C2 ) tại hai điểm phân biệt khi và chỉ khi phương trình
U
O
Chọn A
T
Câu 22.
Trang 17
Tài Liệu Ôn Thi Group
Điều kiện: m −15x 0 m 15x (*) .
Nếu x = 0 thì phương trình (1) vơ nghiệm. Suy ra x 0 .
Khi đó (1) x3 + 6 x 2 + 6 x +
3
1
1
x + + 3 x + =
x
x
(
1
= m − 15 x ( m + 3 − 15 x )
x3
m − 15 x
)
3
+ 3 m − 15 x .
Xét hàm số f ( t ) = t 3 + 3t . Tập xác định D =
.
f ( t ) = 3t 2 + 3 0, t . Suy ra hàm số f ( t ) = t 3 + 3t đồng biến trên
.
1
= m − 15 x ( 2 ) .
x
1
Nếu x 0 x + 0 Phương trình ( 2) vơ nghiệm x 0 .
x
Do đó (1) x +
m 0
1
1
Khi đó
nên ( 2 ) x 2 + 2 + 2 = m − 15 x m = x 2 + 2 + 2 + 15 x .
1
x
x
x + x 0
1
2
Đặt g ( x ) = x 2 + 2 + 2 + 15 x, x 0 . g ( x ) = 2 x − 3 + 15 .
x
x
1
Phương trình g ( x ) = 0 có một nghiệm x = trên khoảng ( 0; + ) .
2
Bảng biến thiên
Suy ra (1) có hai nghiệm phân biệt khi và chỉ khi m
55
( thỏa m 0 ).
4
Kết hợp với m nguyên và m −2019;2019 ta có được m nguyên và m 14;2019 .
Khi đó S có 2019 −14 +1 = 2006 phần tử.
Dạng 2. Tương giao hàm hợp, hàm ẩn
(Đề Minh Họa 2020 Lần 1) Cho hàm số f ( x ) có bảng biến thiên như sau:
T
A
IL
IE
U
O
N
T
H
I.
N
E
T
Câu 1.
Trang 18
Tài Liệu Ôn Thi Group
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
Số nghiệm thuộc đoạn − ; 2 của phương trình 2 f ( sin x ) + 3 = 0 là
A. 4 .
B. 6 .
C. 3 .
Lời giải
D. 8 .
Chọn B
Đặt t = sin x . Do x − ; 2 nên t −1;1 .
3
Khi đó ta có phương trình 2 f ( t ) + 3 = 0 f ( t ) = − .
2
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy phương trình f ( t ) = −
3
có 2 nghiệm t = a ( −1;0) và
2
t = b ( 0;1) .
Trường hợp 1: t = a ( −1;0)
Ứng với mỗi giá trị t ( −1;0 ) thì phương trình có 4 nghiệm − x1 x2 0 x3 x4 2 .
Trường hợp 2: t = b ( 0;1)
Ứng với mỗi giá trị t ( 0;1) thì phương trình có 4 nghiệm 0 x5 x6 .
Hiển nhiên cả 6 nghiệm trong 2 trường hợp trên đều khác nhau.
Vậy phương trình đã cho có 6 nghiệm thuộc đoạn − ; 2
(Đề Tham Khảo 2020 Lần 2) Cho hàm số f ( x ) có bảng biến thiên như sau
5
Số nghiệm thuộc đoạn 0; của phương trình f ( sin x ) = 1 là
2
A. 7 .
B. 4 .
C. 5 .
Lời giải
Chọn C
5
Đặt t = sin x , x 0; t −1;1
2
H
I.
N
E
T
D. 6 .
N
T
Khi đó phương trình f ( sin x ) = 1 trở thành f ( t ) = 1, t −1;1
IL
IE
A
t = a ( −1;0 )
Dựa vào bảng biến thiên, ta có f ( t ) = 1
.
t = b ( 0;1)
U
O
Đây là phương trình hồnh độ giao điểm của hàm số y = f ( t ) và đường thẳng y = 1 .
T
Câu 2.
Trang 19
Tài Liệu Ôn Thi Group
Trường hợp 1: t = a ( −1;0)
Ứng với mỗi giá trị t ( −1;0 ) thì phương trình sin x = t có 2 nghiệm x1 , x2 thỏa
mãn x1 x2 2 .
Trường hợp 2: t = b ( 0;1)
Ứng với mỗi giá trị t ( 0;1) thì phương trình có 3 nghiệm x1 , x2 , x3 thỏa mãn
5
;
2
Hiển nhiên cả 5 nghiệm trong 2 trường hợp trên đều khác nhau.
5
Vậy phương trình đã cho có 5 nghiệm thuộc đoạn 0; .
2
0 x3 x4 ; 2 x5
Câu 3.
(Mã 101 - 2020 Lần 1) Cho hàm số bậc ba y = f ( x) có đồ thị là đường cong trong hình bên. Số
(
)
nghiệm thực phân biệt của phương trình f x 3 f ( x) + 1 = 0 là
A. 8 .
Chọn
B. 5 .
C. 6 .
Lời giải
D. 4 .
C.
I.
N
E
T
x = 0
f ( x) = 0
x3 f ( x) = 0
3
3
3
f ( x f ( x) ) + 1 = 0 f ( x f ( x) ) = −1 x f ( x) = a 0 f ( x) = a (do x 0)
x3
x3 f ( x) = b 0
f ( x) = b (do x 0)
x3
N
T
O
U
A
k
.
x3
T
Đặt g ( x) = f ( x) −
k
với x 0, k 0 .
x3
IL
IE
Xét phương trình f ( x) =
H
f ( x) = 0 có một nghiệm dương x = c .
Trang 20
Tài Liệu Ôn Thi Group
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
3k
g ( x) = f '( x) + 4 .
x
Với x c , nhìn hình ta ta thấy f ( x) 0 g ( x) = f ( x) +
3k
0
x4
g ( x) = 0 có tối đa một nghiệm.
g (c) 0
Mặt khác
và g ( x ) liên tục trên ( c; + )
g ( x) = +
xlim
→+
g ( x) = 0 có duy nhất nghiệm trên ( c; + ) .
Với 0 x c thì f ( x) 0
k
g ( x) = 0 vô nghiệm.
x3
Với x 0 , nhìn hình ta ta thấy f ( x) 0 g ( x) = f ( x) +
3k
0
x4
g ( x) = 0 có tối đa một nghiệm.
lim− g ( x) 0
x →0
Mặt khác
và g ( x ) liên tục trên ( −;0 ) .
g ( x) = −
xlim
→−
g ( x) = 0 có duy nhất nghiệm trên ( −;0 ) .
Tóm lại g ( x) = 0 có đúng hai nghiệm trên
Suy ra hai phương trình f ( x) =
(
)
\ 0 .
b
a
, f ( x) = 3 có 4 nghiệm phân biệt khác 0 và khác c .
3
x
x
Vậy phương trình f x 3 f ( x) + 1 = 0 có đúng 6 nghiệm.
(Mã 102 - 2020 Lần 1) Cho hàm số f ( x ) có đồ thị là đường cong như hình vẽ bên dưới.
E
I.
N
C. 5 .
Lời giải
D. 8 .
H
B. 4 .
N
T
A. 6 .
T
Số nghiệm thực phân biệt của phương trình f ( x3 f ( x ) ) + 1 = 0 là
U
O
Chọn A
A
IL
IE
x3 f ( x ) = a ( −6; −5 )
Dựa vào đồ thị, ta thấy f ( x 3 f ( x ) ) + 1 = 0 f ( x 3 f ( x ) ) = −1 x 3 f ( x ) = b ( −3; −2 )
3
x f ( x ) = 0
T
Câu 4.
(1)
( 2)
( 3)
Trang 21
Tài Liệu Ôn Thi Group
x = 0
x = 0
+ Phương trình ( 3) tương đương
.
f ( x) = 0
x = x1 , ( −6 x1 a −5 )
b
a
và h ( x ) = 3 đồng biến trên các khoảng ( −;0 ) và ( 0; + ) , và nhận
3
x
x
xét rằng x = 0 khơng phải là nghiệm của phương trình (1) nên:
+ Các hàm số g ( x ) =
f ( x) = g ( x)
(1)
f ( x ) = h ( x )
.
lim f ( x ) = +; lim f ( x ) = −1
x → 0−
x→−
+ Trên khoảng ( −;0 ) , ta có lim g ( x ) = lim h ( x ) = 0
nên các phương trình
x →−
x →−
g ( x ) = lim− h ( x ) = +
xlim
→ 0−
x →0
f ( x ) = g ( x ) và f ( x ) = h ( x ) có nghiệm duy nhất.
lim f ( x ) = −; lim f ( x ) = −1
x → 0+
x→+
+ Trên khoảng ( 0; + ) , ta có lim g ( x ) = lim h ( x ) = 0
nên các phương trình
x →+
x →+
g ( x ) = lim+ h ( x ) = −
xlim
→ 0+
x →0
f ( x ) = g ( x ) và f ( x ) = h ( x ) có nghiệm duy nhất.
Do đó, phương trình f ( x3 f ( x ) ) + 1 = 0 có 6 nghiệm phân biệt.
Câu 5.
(Mã 103 - 2020 Lần 1) Cho hàm số bậc bốn y = f ( x ) có đồ thị là đường cong trong hình vẽ
bên.
Số nghiệm thực phân biệt của phương trình f ( x 2 f ( x) ) + 2 = 0 là
D. 9 .
T
C. 6 .
Lời giải
E
B. 12 .
I.
N
A. 8 .
T
A
IL
IE
U
O
N
T
H
Chọn D
Trang 22
Tài Liệu Ôn Thi Group
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
x 2 f ( x) = 0
2
x f ( x) = a (1)
2
với 0 a b c .
f ( x f ( x) ) + 2 = 0 2
x f ( x) = b ( 2 )
2
x f ( x) = c ( 3)
m
Xét phương trình f ( x) = 2 (1) ( m 0 ) .
x
Gọi , là hoành độ giao điểm của ( C ) : y = f ( x) và Ox ; 0 .
m
m
= 0 . Đặt g ( x) = f ( x) − 2
2
x
x
2m
Đạo hàm g ( x) = f ( x) + 3 .
x
2m
Trường hợp 1: x ; f ( x) 0; 3 0 g ( x) 0
x
m
Ta có lim g ( x ) = +, g ( ) = − 2 0 . Phương trình g ( x ) = 0 có một nghiệm thuộc ( −; ) .
(1) f ( x) −
x →−
Trường hợp 2: x
m
0 suy ra g ( x) 0 x ( , ) .
x2
2m
0 g ( x) 0
Trường hợp 3: x ; f ( x) 0;
x3
m
Ta có lim g ( x ) = +, g ( ) = − 2 0 . Phương trình g ( x ) = 0 có một nghiệm thuộc ( ; +) .
f ( x) 0 ,
x →−
m
có hai nghiệm m 0 .
x2
Ta có: x 2 f ( x) = 0 x = 0 f ( x) = 0 : có ba nghiệm.
Vậy phương trình f ( x ) =
Vậy phương trình (1) có 9 nghiệm.
A
IL
IE
U
O
N
T
H
I.
N
E
T
(Mã 104 - 2020 Lần 1) Cho hàm số y = f ( x ) có đồ thị là đường cong trong hình vẽ bên.
T
Câu 6.
Trang 23
Tài Liệu Ơn Thi Group
Số nghiệm thực của phương trình f ( x 2 f ( x ) ) = 2 là:
A. 6.
B. 12.
C. 8.
D. 9.
Lời giải
Chọn D
x2 f
2
x f
Ta có: f ( x 2 f ( x ) ) = 2 2
x f
x2 f
( x) = 0
( x) = a 0
.
( x) = b 0
( x) = c 0
x = 0
Xét phương trình: x2 f ( x ) = 0
mà f ( x ) = 0 có hai nghiệm x2 . f ( x ) = 0 có ba
f ( x) = 0
nghiệm.
Xét phương trình: x2 f ( x ) = a 0
Do x 2 0 ; x = 0 không là nghiệm của phương trình f ( x ) =
a
0
x2
a
−2a
g ( x ) = 3
2
x
x
Bảng biến thiên:
Xét g ( x ) =
a
có 2 nghiệm.
x2
Tương tự: x2 f ( x ) = b và x2 f ( x ) = c ( b, c 0) mỗi phương trình cũng có hai nghiệm.
3
là
2
E
I.
N
N
T
T
của phương trình f ( x 3 − 3 x ) =
IL
IE
U
O
(Mã 103 2019) Cho hàm số bậc ba y = f ( x ) có đồ thị như hình vẽ dưới đây. Số nghiệm thực
A
Câu 7.
H
Vậy số nghiệm của phương trình f ( x 2 f ( x ) ) = 2 là 9 nghiệm.
T
Từ bảng biến thiên với f ( x ) 0 f ( x ) =
Trang 24
Tài Liệu Ôn Thi Group
TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021
A. 7 .
B. 3 .
D. 4 .
C. 8 .
Lời giải
Chọn C
Đặt t = x3 − 3x ta có phương trình f ( t ) =
3
2
( *) .
Từ đồ thị hàm số y = f ( t ) và đường thẳng y =
3
ta suy ra phương trình (*) có 4 nghiệm
2
t1 −2 t2 0 t3 2 t4
x = 1
Xét hàm t = x3 − 3x . Ta có t = 3x 2 − 3 = 0
Ta có bảng biến thiên
x = −1
Với t1 −2 phương trình: t1 = x3 − 3x cho ta 1 nghiệm.
Với −2 t2 0 phương trình: t2 = x3 − 3 x cho ta 3 nghiệm.
Với 0 t3 2 phương trình: t3 = x 3 − 3 x cho ta 3 nghiệm.
Với 2 t4 phương trình: t4 = x3 − 3 x cho ta 1 nghiệm.
Vậy phương trình đã cho có tất cả 8 nghiệm. Chọn C
và có đồ thị như hình vẽ sau
A
IL
IE
U
O
N
T
H
I.
N
E
T
Cho hàm số y = f ( x ) liên tục trên
T
Câu 8.
Trang 25