Cho hàm số f(x) có bảng biến thiên như sau Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình có ít nhất ba nghiệm thực phân biệt thuộc khoảng ?

Câu hỏi:
Cho hàm số f(x) có bảng biến thiên như sau

Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình \(3f\left( {{x^2} - 4x} \right) = m\) có ít nhất ba nghiệm thực phân biệt thuộc khoảng \(\left( {0; + \infty } \right)\)?
- A.
  15
- B.
  14
- C.
  13
- D.
  12
Lời giải tham khảo:

Đáp án đúng: A
Đặt \(u = {x^2} - 4x\) (1)

Ta có BBT sau:

Ta thấy:

+ Với u < -4, phương trình (1) vô nghiệm.

+ Với u = -4, phương trình (1) có một nghiệm x = 2 > 0.

+ Với - 4 < u < 0, phương trình (1) có hai nghiệm x > 0.

+ Với \(u \ge 0\), phương trình (1) có một nghiệm x > 0

Khi đó \(3f\left( {{x^2} - 4x} \right) = m \Rightarrow f\left( u \right) = \frac{m}{3}\) (2), ta thấy:

+ Nếu \(\frac{m}{3} = - 3 \Leftrightarrow m = - 9\), phương trình (2) có một nghiệm u = 0 nên phương trình đã cho có một nghiệm x > 0.

+ Nếu \(- 3 < \frac{m}{3} < - 2 \Leftrightarrow - 9 < m < - 6\), phương trình (2) có một nghiệm u > 0 và một nghiệm \(u \in \left( { - 2;0} \right)\) nên phương trình đã cho có ba ngiệm x > 0.

+ Nếu \(\frac{m}{3} = - 2 \Leftrightarrow m = - 6\), phương trình (2) có một nghiệm u = -4, một nghiệm \(u \in \left( { - 2;0} \right)\) và một nghiệm u > 0 nên phương trình đã cho có bốn nghiệm x > 0.

+ Nếu \( - 2 < \frac{m}{3} < 2 \Leftrightarrow - 6 < m < 6\), phương trình (2) có một nghiệm u < -4, hai nghiệm \(u \in \left( { - 4;0} \right)\) và một nghiệm u > 0 nên phương trình đã cho có năm nghiệm x > 0.

+ Nếu \(\frac{m}{3} = 2 \Leftrightarrow m = 6\), phương trình (2) có một nghiệm u < - 4, một nghiệm u = -2 và một nghiệm u > 0 nên phương trình đã cho có ba nghiệm x > 0.

+ Nếu \(\frac{m}{3} > 2 \Leftrightarrow m > 6\), phương trình (2) có một nghiệm u < -4 và một nghiệm u > 0 nên phương trình đã cho có một nghiệm x > 0.

Vậy \( - 9 < m \le 6\) ⇒ có 15 giá trị m nguyên thỏa ycbt.

Hãy trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án và lời giải