Cho phương trình m + sin m + sin 3 x = sin 3 sin x + 4 sin 3 x . Có bao nhiêu số nguyên m để phương trình có nghiệm thực?
A. 4
B. 5
C. 8
D. 9
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án C
Sử dụng tính đơn điệu của hàm số, đánh giá số nghiệm của phương trình.
Vậy, có 3 giá trị nguyên của m thỏa mãn yêu cầu đề bài.
Đáp án A
*Phương trình m + 3 m + 3 sin x 3 3 = sin x ⇔ m + 3 m + 3 sin x 3 = sin 3 x
⇔ ( m + 3 sin x ) + 3 m + 3 sin x 3 = sin 3 x + 3 sin x ( 1 )
* Xét hàm số f ( t ) = t 3 + 3 t trên ℝ . Ta có f ' ( t ) = 3 t 2 + 3 > 0 ∀ t ∈ ℝ nên hàm số f(t) đồng biến trên ℝ .
Suy ra (1) f 3 + 3 sin x 3 f ( sin x ) ⇔ 3 + 3 sin x 3 = sin x
Đặt sin x = t, t ∈ [ - 1 ; 1 ] Phương trình trở thành t 3 - 3 t = m
* Xét hàm số g(t) trên t ∈ - 1 ; 1 Ta có g ' ( t ) = 3 t 2 - 3 ≤ 0 , ∀ t ∈ [ - 1 ; 1 ] và g ' ( t ) = 0 ⇔ t = ± 1 Suy ra hàm số g(t) nghịch biến trên [-1;1]
* Để phương trình có nghiệm đã cho có nghiệm thực ⇔ Phương trình t 3 - 3 t = m có nghiệm trên [-1;1]
m i n [ - 1 ; 1 ] g ( t ) ≤ m ≤ m a x [ - 1 ; 1 ] g ( t ) ⇔ g ( 1 ) ≤ m ≤ g ( - 1 ) ⇔ - 2 ≤ m ≤ 2
Vậy có 5 giá trị nguyên của m thỏa mãn là m ∈ - 2 ; - 1 ; 0 ; 1 ; 2
\(sin^2x-2m.sinx.cosx-sinx.cosx+2mcos^2x=0\)
\(\Leftrightarrow sinx\left(sinx-cosx\right)-2mcosx\left(sinx-cosx\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\left(sinx-cosx\right)\left(sinx-2m.cosx\right)=0\)
\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}sinx=cosx\\sinx=2m.cosx\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}tanx=1\\tanx=2m\end{matrix}\right.\)
Do \(tanx=1\) ko có nghiệm đã cho nên \(tanx=2m\) phải có nghiệm trên khoảng đã cho
\(\Rightarrow tan\left(\dfrac{\pi}{4}\right)< 2m< tan\left(\dfrac{\pi}{3}\right)\)
\(\Rightarrow1< 2m< \sqrt[]{3}\)
\(\Rightarrow m\in\left(\dfrac{1}{2};\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)\) (hoặc có thể 1 đáp án là tập con của tập này cũng được)
Cộng sin3x vào hai vế phương trình ta được
Xét hàm số f(t) = t + sin(t) trên ℝ
Ta có hàm số f(t) đồng biến. Suy ra
Chọn D.