Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình (16)(log)3cosx+(12)(log)3(cos)2x(cos)2x=2m2+6m\left(16\right)^{\left(log\right)_{3} \left|\right. cos x \left|\right.} + \left(12\right)^{\left(log\right)_{3} \left(cos\right)^{2} x} - \left(cos\right)^{2} x = 2^{- m^{2} + 6 m} vô nghiệm?

A.  

7.

B.  

5.

C.  

Vô số

D.  

6.

Đáp án đúng là: A

Giải thích đáp án:

Xét hàm số f(x)=(16)(log)3cosx+(12)(log)3(cos)2x(cos)2x=4(2log)3cosx+4(log)3(cos)2x3(log)3(cos)2x(cos)2xf \left( x \right) = \left(16\right)^{\left(log\right)_{3} \left|\right. cos x \left|\right.} + \left(12\right)^{\left(log\right)_{3} \left(cos\right)^{2} x} - \left(cos\right)^{2} x = 4^{\left(2log\right)_{3} \left|\right. cos x \left|\right.} + 4^{\left(log\right)_{3} \left(cos\right)^{2} x} 3^{\left(log\right)_{3} \left(cos\right)^{2} x} - \left(cos\right)^{2} x
Điều kiện xác định cosx0cos x \neq 0
Ta có
=4(log)3(cos)2x+4(log)3(cos)2x3(log)3(cos)2x3(log)3(cos)2x= 4^{\left(log\right)_{3} \left(cos\right)^{2} x} + 4^{\left(log\right)_{3} \left(cos\right)^{2} x} 3^{\left(log\right)_{3} \left(cos\right)^{2} x} - 3^{\left(log\right)_{3} \left(cos\right)^{2} x}.
Đặt t=(log)3(cos)2xt = \left(log\right)_{3} \left(cos\right)^{2} x⇒t<0, khi đó bài toán trở thành:
Tìm tham số m để phương trình 4t+(12)t3t=2m2+6m4^{t} + \left(12\right)^{t} - 3^{t} = 2^{- m^{2} + 6 m} vô nghiệm với t<0.
Xét hàm số .
Ta có g(t)=4tln4+(12)tln123tln3=0(43)tln4+4tln12=ln3t1,677=t0g^{'} \left( t \right) = 4^{t} ln4 + \left(12\right)^{t} ln12 - 3^{t} ln3 = 0 \Leftrightarrow \left( \dfrac{4}{3} \right)^{t} ln4 + 4^{t} ln12 = ln3 \Leftrightarrow t \approx - 1 , 677 = t_{0}.
Dễ thấy (43)tln4+4tln12\left( \dfrac{4}{3} \right)^{t} ln4 + 4^{t} ln12 là hàm đồng biến nên phương trình g(t)=0g^{'} \left( t \right) = 0 có nghiệm duy nhất.
Bảng biến thiên:



Do phương trình 4t+(12)t3t=2m2+6m4^{t} + \left(12\right)^{t} - 3^{t} = 2^{- m^{2} + 6 m} có vế phải 2m2+6m>02^{- m^{2} + 6 m} > 0 nên để phương trình 4t+(12)t3t=2m2+6m4^{t} + \left(12\right)^{t} - 3^{t} = 2^{- m^{2} + 6 m} vô nghiệm thì 2m2+6m1m2+6m00m62^{- m^{2} + 6 m} \geq 1 \Leftrightarrow - m^{2} + 6 m \geq 0 \Leftrightarrow 0 \leq m \leq 6.

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

21. Đề thi thử TN THPT môn Toán năm 2024 - THPT LIÊN TRƯỜNG NGHỆ AN - LẦN 1THPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 1 giờ 30 phút

4,933 lượt xem 2,639 lượt làm bài