Cho phương trình 25 x - m + 2 5 x + 2 m + 1 = 0 với m là số thực. Có bao nhiêu giá trị nguyên m ∈ 0 ; 2018 để phương trình có nghiệm?
A. 2015
B. 2016
C. 2018
D. 2017
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn B.
Đặt t= 5x> 0.
+ Phương trình đã cho trở thành: t2-( m+2) t+2m-1=0 suy ra ( 2)
( với t= 2 phương trình vô nghiệm).
Do đó phương trình đã cho có nghiệm khi phương trình (2) có nghiệm t> 0 .
+ Lập bảng biến thiên của hàm số f(t) dựa vào bảng biến thiên suy ra m ≤ 0 m ≥ 4
kết hợp điều kiện m nguyên và m ∈ [0;2018] => m ∈ {0;4;5;6;...;2018}
Vậy nghiệm 2016 giá trị của m thỏa mãn yêu cầu bài toán ra
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}3.2^xlogx-12logx-2^x+4=0\left(1\right)\\5^x=m\left(2\right)\end{matrix}\right.\) và \(5^x\ge m\) (\(x>0\))
Xét (1):
\(\Leftrightarrow3logx\left(2^x-4\right)-\left(2^x-4\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\left(3logx-1\right)\left(2^x-4\right)=0\)
\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}x_1=2\\x_2=\sqrt[3]{10}\end{matrix}\right.\)
\(y=5^x\) đồng biến trên R nên (2) có tối đa 1 nghiệm
Để pt đã cho có đúng 2 nghiệm phân biệt ta có các TH sau:
TH1: (2) vô nghiệm \(\Rightarrow m\le0\) (ko có số nguyên dương nào)
TH2: (2) có nghiệm (khác với 2 nghiệm của (1)), đồng thời giá trị của m khiến cho đúng 1 nghiệm của (1) nằm ngoài miền xác định
(2) có nghiệm \(\Rightarrow m>0\Rightarrow x_3=log_5m\)
Do \(\sqrt[3]{10}>2\) nên bài toán thỏa mãn khi: \(x_1< x_3< x_2\)
\(\Rightarrow2< log_5m< \sqrt[3]{10}\)
\(\Rightarrow25< m< 5^{\sqrt[3]{10}}\) (hơn 32 chút xíu)
\(\Rightarrow\) \(32-26+1\) giá trị nguyên
Đặt t = 2 x ( t > 0 ) phương trình trở thành:
Xét hàm số trên khoảng 0 ; + ∞ có
Bảng biến thiên:
Với mỗi t > 0 cho một nghiệm duy nhất x = log 2 t Vậy phương trình có hai nghiệm thực phân biệt khi và chỉ khi (∗) có hai nghiệm phân biệt t > 0. Quan sát bảng biến thiên suy ra
Ta đi rút gọn Sm: Có
Do đó Vì vậy
Vậy điều kiện là
Có tất cả 27 số nguyên dương thoả mãn.
Chọn đáp án A.
Đáp án C
Đặt t = 5 x t > 0
Khi đó PT ⇒ t 2 - m + 2 t + 2 m + 1 = 0 ⇔ t 2 - 2 t + 1 = m t - 2 *
Rõ ràng t = 2 không là nghiệm của phương trình
Do đó * ⇔ m = t 2 - 2 t + 1 t - 2 = t + 1 t - 2 = f t
Xét f(t) trên tập 0 ; 2 ∪ 2 ; + ∞ ta có: f ' t = 1 - 1 t - 2 2 = 0 ⇔ [ t = 1 t = 3
Mặt khác lim x → 0 f t = - 1 2 ; f 1 = 0 ; lim x → 2 - f t = - ∞ ; lim x → 2 + f t = + ∞ ; f 3 = 2 ; lim x → + ∞ f t = + ∞
Lập bảng biến thiên suy ra phương trình có nghiệm khi m ∈ ( - ∞ ; 0 ] ∪ [ 2 ; + ∞ )
Kết hợp m ∈ ℤ và m ∈ 0 ; 2018 suy ra có 2018 giá trị của tham số m.