Question

[Pham Trong Bach]

Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình m + 3 m + 3 sin   x 3 3 = sin   x  có nghiệm thực ?

A. 5

B. 7

C. 3

D. 2

Answer 1

[Cao Minh Tâm]

Đáp án A

*Phương trình m + 3 m + 3 sin   x 3 3 = sin   x ⇔ m + 3 m + 3 sin   x 3 = sin 3 x  

⇔ ( m + 3 sin   x ) + 3 m + 3 sin   x 3 = sin 3 x + 3 sin   x       ( 1 )

* Xét hàm số f ( t ) = t 3 + 3 t  trên ℝ . Ta có f ' ( t ) = 3 t 2 + 3 > 0 ∀ t ∈ ℝ  nên hàm số f(t) đồng biến trên ℝ .

Suy ra (1)  f 3 + 3 sin   x 3 f ( sin   x ) ⇔ 3 + 3 sin   x 3 = sin   x

Đặt sin x = t, t ∈ [ - 1 ; 1 ]  Phương trình trở thành  t 3 - 3 t = m

* Xét hàm số g(t) trên t ∈ - 1 ; 1  Ta có g ' ( t ) = 3 t 2 - 3 ≤ 0 , ∀ t ∈ [ - 1 ; 1 ]  và g ' ( t ) = 0 ⇔ t = ± 1  Suy ra hàm số g(t) nghịch biến trên [-1;1]

* Để phương trình có nghiệm đã cho có nghiệm thực  ⇔ Phương trình t 3 - 3 t = m  có nghiệm trên [-1;1]

m i n [ - 1 ; 1 ] g ( t ) ≤ m ≤ m a x [ - 1 ; 1 ] g ( t ) ⇔ g ( 1 ) ≤ m ≤ g ( - 1 ) ⇔ - 2 ≤ m ≤ 2

Vậy có 5 giá trị nguyên của m thỏa mãn là  m ∈ - 2 ; - 1 ; 0 ; 1 ; 2