Cho hàm số f(x) liên tục trên [2; 4] và có bảng biến thiên như hình vẽ bên. Có bao nhiêu giá trị nguyên của m để phương trình x+2√x2−2x=m.f(x) có nghiệ m thuộc đoạn [2; 4] ?
Đáp án án đúng là: C
Lời giải chi tiết:
Dựa vào bảng biến thiên ta có: Min[2;4]f(x)=f(4)=2 và Max[2;4]f(x)=f(2)=4
Hàm số g(x)=x+2√x2−2x liên tục và đồng biến trên [2;4]
Suy ra Min[2;4]g(x)=g(2)=2 và Min[2;4]g(x)=g(4)=4+4√2
Ta có x+2√x2−2x=m.f(x)⇔x+2√x2−2xf(x)=m⇔g(x)f(x)=m
Xét hàm số h(x)=g(x)f(x) liên tục trên [2;4]
Vì g(x) nhỏ nhất và f(x) lớn nhất đồng thời xảy ra tại x = 2 nên Min[2;4]h(x)=Min[2;4]g(x)Max[2;4]f(x)=g(2)f(2)=h(2)=12
Vì g(x) lớn nhất và f(x) nhỏ nhất đồng thời xảy ra tại x = 4 nên Max[2;4]h(x)=Max[2;4]g(x)Min[2;4]f(x)=g(4)f(4)=h(4)=2+2√2
Từ đó suy ra phương trình h(x) = m có nghiệm khi và chỉ khi 12≤m≤2+2√2
Vậy có 4 giá trị nguyên để phương trình có nghiệm