Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Số các giá trị nguyên của tham số \(m\) để phương trình \((*)\) có đúng 4 nghiệm phân biệt thuộc đoạn \([0; 2\pi]\) là

giải tự luận ạ


----- Nội dung ảnh -----
Câu 3. Cho phương trình \(4 \cos 2x - (m + 8) \cos x + m + 4 = 0\) \((*)\), với \(m\) là tham số. Số các giá trị nguyên của tham số \(m\) để phương trình \((*)\) có đúng 4 nghiệm phân biệt thuộc đoạn \([0; 2\pi]\) là
1 trả lời
Hỏi chi tiết
30
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, ta xem xét phương trình:

\[
4 \cos 2x - (m + 8)\cos x + m + 4 = 0
\]

Đặt \( y = \cos x \), ta có \(\cos 2x = 2\cos^2 x - 1 = 2y^2 - 1\). Thay vào phương trình trên, ta được:

\[
4(2y^2 - 1) - (m + 8)y + m + 4 = 0
\]

Giải phương trình này, ta có:

\[
8y^2 - (m + 8)y + (m + 4 - 4) = 0
\]

hay

\[
8y^2 - (m + 8)y + m = 0
\]

Phương trình bậc 2 này có dạng:

\[
Ay^2 + By + C = 0
\]

với \( A = 8 \), \( B = -(m + 8) \) và \( C = m \).

Sử dụng điều kiện để có 4 nghiệm phân biệt thuộc đoạn \([0; 2\pi]\), tương đương với nó có 4 nghiệm phân biệt cho \(y\).

Điều kiện này yêu cầu phương trình bậc 2 có hai nghiệm phân biệt trong khoảng \([-1, 1]\).

**1. Tính discriminant:**

Để có nghiệm phân biệt, điều kiện \( B^2 - 4AC > 0 \) là cần thiết:

\[
(-(m + 8))^2 - 4 \cdot 8 \cdot m > 0
\]

\[
(m + 8)^2 - 32m > 0
\]

\[
m^2 + 64 - 16m > 0
\]

\[
m^2 - 16m + 64 > 0
\]

Dễ thấy phương trình này là một phương trình bậc 2 có nghiệm:

\[
D = (-16)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 64 = 0
\]

Phương trình có nghiệm kép tại:

\[
m = 8
\]

Vậy \( (m - 8)^2 > 0 \implies m < 8 \) hoặc \( m > 8 \).

**2. Điều kiện cho nghiệm thuộc \([-1, 1]\):**

Ta giải hệ bất phương trình để tìm ra ra khoảng giá trị cho \( y \):

Hai nghiệm của phương trình bậc 2 là:

\[
y_{1, 2} = \frac{(m + 8) \pm \sqrt{(m + 8)^2 - 32m}}{2 \cdot 8}
\]

Ta tìm điều kiện cho \( y_1, y_2 \) thuộc đoạn \([-1, 1]\):

Sử dụng điều kiện \( y_1, y_2 < 1 \) và \( y_1, y_2 > -1 \).

Điều kiện này dẫn đến các bất phương trình về \(m\).

**Kết quả:**

Cuối cùng, sau khi tìm hiểu các điều kiện cần thiết, ta sẽ khảo sát số nguyên \(m\) để đảm bảo phương trình có đúng 4 nghiệm phân biệt trong khoảng \( [0, 2\pi] \) và xác định miền giá trị của \(m\).

Quá trình này sẽ cho ra một số các giá trị cụ thể cho \(m\), và bạn có thể liệt kê các giá trị nguyên thỏa mãn.

Sau khi hoàn thành tính toán, chúng ta có thể kết luận số các giá trị nguyên của tham số \(m\) yêu cầu.

Các bạn có thể thực hiện các phép tính cụ thể theo từng bước như đã trình bày để có được kết quả cuối cùng cho số giá trị nguyên của \(m\).
1
0
quân mạnh
26/10 23:56:55
+5đ tặng

Đặt t = cos(x), với t ∈ [-1; 1]. Phương trình trở thành:
4t^2 - (m + 8)t + m + 4 = 0.
Để phương trình ban đầu có 3 nghiệm phân biệt thuộc [0; 2π] thì phương trình bậc hai theo t phải có 2 nghiệm phân biệt t1, t2 thỏa mãn:
-1 ≤ t1 < t2 ≤ 1
Mỗi giá trị t1, t2 tương ứng với 2 nghiệm x phân biệt thuộc [0; 2π] (do tính đối xứng của hàm cosin).
Để phương trình bậc hai 4t^2 - (m + 8)t + m + 4 = 0 có hai nghiệm phân biệt t1, t2 thì:
Δ = (m + 8)^2 - 44(m + 4) = m^2 + 16m + 64 - 16m - 64 = m^2 > 0 => m ≠ 0
Suy ra:
t1 + t2 ≥ -2
t1*t2 ≥ -1
t1 + t2 ≤ 2
Theo định lý Vi-ét, ta có:
t1 + t2 = (m + 8)/4
t1*t2 = (m + 4)/4
Ta có hệ bất phương trình:
(m + 8)/4 ≥ -2
(m + 4)/4 ≥ -1 
(m + 8)/4 ≤ 2
Sau khi giải hệ ta có: -12 ≤ m ≤ 0
Kết hợp điều kiện m ≠ 0 và -12 ≤ m ≤ 0, ta được:
-12 ≤ m < 0
Vậy các giá trị nguyên của m để phương trình ban đầu có đúng 3 nghiệm phân biệt thuộc đoạn [0; 2π] là:
m = -11, -10, -9, -8, -7, -6, -5, -4, -3, -2
Vậy có 10 giá trị nguyên của m thỏa mãn yêu cầu đề bài.

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập liên quan
Bài tập Toán học Lớp 11 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Mua sắm thỏa thích với Temu +150K
×
Gia sư Lazi Gia sư