Đặt y = 3(cos x – 1) + 2sinx + 6

Hàm số xác định, liên tục và có đạo hàm tại mọi x ∈ R

Ta có: y( π ) = 0 và y' = -3sin x + 2cos x + 6 > 0, x  ∈ R.

Hàm số đồng biến trên R và có một nghiệm x =  π

Vậy phương trình đã cho có một nghiệm duy nhất.

Gọi \(s = sin ⁡ x , \textrm{ }\textrm{ } c = cos ⁡ x\). Vì \(x \in \left[\right. 0 , \pi / 4 \left]\right.\) nên \(c > 0\). Chia cả phương trình cho \(cos ⁡ x\) được (không làm mất nghiệm vì \(cos ⁡ x \neq 0\) trên đoạn này). Đặt \(t = tan ⁡ x = \frac{s}{c} \in \left[\right. 0 , 1 \left]\right.\). Sau khi biến đổi ta được:

tương đương (sau tính toán và đưa về \(t\)):

Vậy nghiệm ứng với \(t\) là:

hoặc \(t\) là nghiệm của đa thức bậc hai

Ta cần số nghiệm \(t \in \left[\right. 0 , 1 \left]\right.\). Lưu ý \(t = 1\) luôn là một nghiệm (tương ứng \(x = \pi / 4\)). Để phương trình chỉ có một nghiệm trên \(\left[\right. 0 , \pi / 4 \left]\right.\) tức là không có nghiệm \(t\) nào khác nằm trong \(\left[\right. 0 , 1 \left.\right)\). Do đó phải đảm bảo rằng phương trình \(q \left(\right. t \left.\right) = 0\) không có nghiệm trong đoạn \(\left[\right. 0 , 1 \left.\right)\).

Phân tích \(q \left(\right. t \left.\right)\):

• Đặt \(D_{q} = 4 \left(\right. \left(\right. m - 1 \left.\right) \left(\right. m - 3 \left.\right) \left.\right)\). Nếu \(1 < m < 3\) thì \(D_{q} < 0\) → \(q\) không có nghiệm thực → không có nghiệm trong \(\left[\right. 0 , 1 \left.\right)\) → duy nhất \(t = 1\).
• Nếu \(m \geq 3\) thì hai nghiệm của \(q\) là \(m \pm \sqrt{\left(\right. m - 1 \left.\right) \left(\right. m - 3 \left.\right)}\); cả hai đều \(> 1\) (không rơi vào \(\left[\right. 0 , 1 \left.\right)\)) → chỉ \(t = 1\).
• Nếu \(m \leq 1\) thì \(q\) có nghiệm thực; xét riêng:
• • Nếu \(m < \frac{3}{4}\) thì một nghiệm của \(q\) âm và nghiệm kia \(> 1\) → không có nghiệm trong \(\left[\right. 0 , 1 \left.\right)\) → chỉ \(t = 1\).
  • Nếu \(m = \frac{3}{4}\) thì \(q \left(\right. 0 \left.\right) = 0\) (tức \(t = 0\) là nghiệm) → hai nghiệm trong \(\left[\right. 0 , \frac{\pi}{4} \left]\right.\): \(t = 0\) và \(t = 1\) → không thỏa yêu cầu “duy nhất”.
  • Nếu \(\frac{3}{4} < m < 1\) thì \(q\) có đúng một nghiệm nằm trong \(\left(\right. 0 , 1 \left.\right)\) → cộng với \(t = 1\) ta có ít nhất hai nghiệm → không thỏa.
  • Nếu \(m = 1\) thì \(q \left(\right. t \left.\right) = \left(\right. t - 1 \left.\right)^{2}\) và duy nhất nghiệm trong đoạn là \(t = 1\) (bội) → vẫn một nghiệm.

Kết luận: phương trình có đúng một nghiệm \(x \in \left[\right. 0 , \pi / 4 \left]\right.\) khi và chỉ khi

(Nói ngắn: tất cả \(m\) ngoại trừ đoạn \(\left[\right. \frac{3}{4} , 1 \left.\right)\); điểm \(m = \frac{3}{4}\) bị loại vì lúc đó có thêm nghiệm \(x = 0\).)

lời giải

theo phương pháp chia nhỏ xét

\(f\left(x\right)=x^5-x^2-2x-1\)

\(f'\left(x\right)=5x^4-2x-2\)

\(f''\left(x\right)=20x^3-2\)

1) xét f'(x)

\(f''\left(x\right)=0\Rightarrow x=\sqrt[3]{\dfrac{1}{10}}\Rightarrow f'\left(x\right)\)

xét hàm f'(x) nếu có chỉ có 2 nghiệm trái dấu

f''(x) \(\left\{{}\begin{matrix}f''\left(x\right)< 0\\x\le0\end{matrix}\right.\)

Vậy điểm cực đại f(x) có hoành độ x_cd<0

\(\left\{{}\begin{matrix}f'\left(-1\right)=5>0\\f'\left(0\right)=-2< 0\\f'\left(1\right)=1>0\end{matrix}\right.\) vậy f'(x) có hai nghiệm \(\left[{}\begin{matrix}x_{cđ}=\left(-1,0\right)\\x_{ct}=\left(0,1\right)\end{matrix}\right.\)

Ta lại có

\(f\left(x\right)=\dfrac{x}{5}.f'\left(x\right)-\dfrac{1}{5}\left(3x^2+8x+5\right)\)

\(\Rightarrow f\left(x_{cd}\right)=-\dfrac{1}{5}\left(x^2+8x-5\right)\)

{a-b+c=0} \(\Rightarrow f\left(x_{cd}\right)\le0..khi..\left[{}\begin{matrix}x\le-\dfrac{5}{3}\\x\ge-1\end{matrix}\right.\)

Khi \(-1< x< 0\Rightarrow f\left(cđ\right)< 0\)

\(\Rightarrow f\left(x\right)\) có nghiệm duy nhất --> dpcm

p/s:

nếu làm tổng thể \(f\left(x_{xd}\right).f\left(x_{ct}\right)>0\) ra bậc bốn rất khó khăn trong việc giải BPT

Lời giải sau đây có lẽ đơn giản hơn:

Viết lại phương trình đã cho dưới dạng \(x^5=\left(x+1\right)^2\). Từ đó nếu \(x\) là nghiệm của phương trình thì \(x\ge0\).

Hơn nữa, \(x\ge0\Rightarrow x+1\ge1\Rightarrow x^5=\left(x+1\right)^2\ge1\Rightarrow x\ge1\) . Như vậy mọi \(x< 1\) đều không phải là nghiệm của phương trình.

Xét \(x\ge1\), ta có \(f'\left(x\right)=5x^4-2x-2=2x\left(x^3-1\right)+2\left(x^4-1\right)+1>0\). Do đó hàm số

\(f\left(x\right)=x^5-x^2-2x-1\) đồng biến trong khoảng \([1;+\infty)\). Ngoài ra \(f\left(1\right)=-3;f\left(2\right)=23\) nên phương trình \(f\left(x\right)=0\) có duy nhất một nghiệm (trong khoảng \(\left(1;2\right)\)).

Ko bít nữa.

Đáp án:B.

Với f(x) =  x 3  + 5x + 6 thì vì f'(x) = 3 x 2  + 5 > 0, ∀ x ∈ R nên hàm số f(x) luôn đồng biến trên R. Mặt khác f(-1) = 0. Vậy phương trình f(x) = 0 có nghiệm duy nhất trên R.

Đặt \(t=2^x\left(t>0\right)\), xét hàm số \(F\left(t\right)=\frac{a}{3}t^3+\frac{b}{3}t^2+ct\) khả vi liên tục trên \(\left(0;+\infty\right)\) và \(F\left(1\right)-F\left(0\right)=\frac{a}{3}+\frac{b}{2}+c=0\)

Theo định lí Laggange thì tồn tại ít nhất 1 số \(k\in\left(0;1\right)\) sao cho :

\(F'\left(k\right)=ak^2+bk+c=0\)

Do đó \(x=\log_2k\) là nghiệm của phương trình đã cho