( 1 + cos x ) ( cos 4 x − m cos x ) = m sin 2 x
Câu 42. [2D1-3.13-3] (CHUYÊN THÁI BÌNH-2018-LẦN 5) Cho phương trình
Tìm tất cả các giá trị của
1 1
m ∈ − ;
2 2
A.
.
m
để phương trình có đúng
.
nghiệm phân biệt thuộc
.
m ∈ ( −∞ ; − 1] ∪ [ 1; + ∞ )
B.
.
1
m ∈ − ;1÷
2
m ∈ ( −1;1)
C.
3
2π
0; 3
.
D.
Lời giải
.
Đáp án D
( 1 + cos x ) ( cos 4 x − m cos x ) = m sin 2 x ⇔ ( 1 + cos x ) ( cos 4 x − m cos x ) − m ( 1 − cos 2 x ) = 0
Ta có:
cos x = −1
⇔
⇔ ( 1 + cos x ) cos 4 x − m cos x − m ( 1 − cos x ) = 0
cos 4 x = m
.
cos x = −1 ⇔ x = π + k 2π ( k ∈ ¢ )
Xét phương trình
.
2π
0; 3
cos x = −1
Phương trình
không có nghiệm trong đoạn
.
Cách 1:
f ( x ) = cos 4 x
f ′ ( x ) = −4sin 4 x
cos 4x = m
Xét phương trình
. Đặt
. Ta có:
.
π
f ′ ( x ) = 0 ⇔ sin 4 x = 0 ⇔ 4 x = kπ ⇔ x = k
4 ( k ∈¢)
Xét
.
2π
π π
x ∈ 0; ;
0; 3
4 2
Xét trong đoạn
thì ta có:
.
Bảng biến thiên:
cos 4x = m
Dựa vào bảng biến thiên, ta thấy phương trình
1
− ≤ m <1
2
khi và chỉ khi
.
Cách 2:
2π
8π
x ∈ 0; ⇔ 4 x ∈ 0;
3
3
cos 4x = m
Xét
. Ta có
.
có đúng
3
nghiệm phân biệt trong đoạn
2π
0; 3
m ∈ ( −1;1]
4 x ∈ [ 0; 2π ] \ { π }
Với
8π
4 x ∈ 2π ;
3
và
1
m ∈ − ;1÷
2
phương trình
cos 4x = m
cos 4x = m
có
2
nghiệm.
1
phương trình
có nghiệm.
1
2π
m ∈ − ;1÷
0; 3
2
3
Vậy phương trình có nghiệm phân biệt thuộc
khi
.
Với
và