ỨNG DỤNG VÀO TÍNH SỐ NGHIỆM PHƯƠNG TRÌNH A Phương pháp giải Nếu hàm số f đơn điệu trên K thì phương trình 0f x có tối đa 1 nghiệm Nếu f có đạo hàm cấp 2 không đổi dấu thì f là hàm đơn điệu nên[.]
ỨNG DỤNG VÀO TÍNH SỐ NGHIỆM PHƯƠNG TRÌNH A Phương pháp giải Nếu hàm số f đơn điệu K phương trình f x có tối đa nghiệm Nếu f có đạo hàm cấp khơng đổi dấu f hàm đơn điệu nên phương trình f x có tối đa nghiệm phương trình f x có tối đa nghiệm Từ BBT cho ta giá trị y, y nhận giá trị từ âm sang dương hay ngược lại miền y có nghiệm miền B Ví dụ minh họa Bài tốn Chứng minh phương trình 3x5 15x có nghiệm Giải Hàm f x 3x5 15x hàm số liên tục có đạo hàm ¡ Vì f 0 8 , f 1 10 nên tồn số x0 0;1 cho f x0 , tức phương trình f x có nghiệm Mặt khác, ta có y 15x4 15 , x ¡ nên hàm số cho ln đồng biến Vậy phương trình có nghiệm Bài tốn Chứng minh phương trình: x13 x6 3x4 3x2 có nghiệm Giải: Đặt f x x13 x6 3x4 3x2 , D ¡ Xét x f x x6 x7 1 3x2 x2 1 : phương trình cho vơ nghiệm Xét x f x x13 1 x : phương trình cho vơ nghiệm Xét x thì: f x 13x12 x5 12 x3 x 13x12 x x 1 nên f đồng biến Bảng biến thiên: x y + y Nên f x có nghiệm x Vậy phương trình cho có nghiệm Bài tốn Chứng minh phương trình x2 x 11 có nghiệm Giải Xét hàm số f x x2 x hàm số xác định liên tục nửa khoảng 2; x x(5 x 8) f x 2x x , với x0 2; x2 x2 Do hàm số đồng biến nửa khoảng 2; Hàm số liên tục đoạn 2;3 , f , f 3 18 Vì 11 18 nên theo định lí giá trị trung gian hàm số liên tục, tồn số thực c 2;3 cho f c 11 tức c nghiệm phương trình Vì hàm số đồng biến 2; nên c nghiệm phương trình Bài tốn Tìm số nghiệm phương trình x3 3x2 9x Giải Xét hàm số y x3 3x2 x , D ¡ y 3x2 x , y x 1 x BBT x –1 y + – y + – 31 Dựa vào BBT phương trình y có nghiệm x y có nghiệm phân biệt y x Bài toán Chứng minh hệ Giải Trừ phương trình vế theo vế thay ta được: x2 1 x y 1 y 1 y3 1 x 1 x3 1 y 1 x 1 y 1 y y 1 x x 1 x 1 y y x 1 x y Xét x hệ có nghiệm 1;0 Xét y hệ có nghiệm 0;1 Xét x y x2 y3 x3 x2 Đặt f x x3 x , D ¡ Ta có f 1 f x 3x x , f x x x BBT x y + – y 0 + 23 27 –1 Do f x có nghiệm x0 , x0 nên hệ có nghiệm x0 ; y0 Xét x y y x 1 nên y x3 x3 x2 x x x x x Do hệ có nghiệm 0;1 Vậy hệ có nghiệm phân biệt Bài tốn Tìm m để phương trình sau có nghiệm phân biệt: x2 mx x Giải 2 x PT 2 x x mx , x x mx x 1 Vì x khơng thoả mãn nên: Xét f x 3x x m, x x 3x x 3x , x , x f x 2 x x Lập BBT điều kiện phương trình cho có nghiệm phân biệt f x m có nghiệm phân biệt x , x m Bài tốn Tìm m để phương trình có nghiệm m x x x 1 x 1 x Giải Điều kiện 1 x Đặt x x2 x2 t t x4 , dấu = x Do t PT: m t t t m t t t2 Xét f t t t t 4t , t , f t nên f nghịch biến 0; t2 t 2 Điều kiện có nghiệm: f t m max f t f C Bài tập tự luyện m f 0 1 m ... Hàm số liên tục đoạn 2;3 , f , f 3 18 Vì 11 18 nên theo định lí giá trị trung gian hàm số liên tục, tồn số thực c 2;3 cho f c 11 tức c nghiệm phương trình Vì hàm