Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số \(m\) để phương trình \(|\sin x - \cos x| + \) \(4\sin 2x = m\) có nghiệm thực?
Trả lời bởi giáo viên
Đặt \(t = |\sin x - \cos x|\)\( = \sqrt 2 \left| {\sin \left( {x - \dfrac{\pi }{4}} \right)} \right| \in [0;\sqrt 2 ]\)
\( \Rightarrow {t^2} = 1 - \sin 2x \Leftrightarrow \sin 2x = 1 - {t^2}.\)
Phương trình đã cho trở thành \(t + 4\left( {1 - {t^2}} \right) = m\)\( \Leftrightarrow - 4{t^2} + t + 4 = m(*)\)
Phương trình đã cho có nghiệm thực \( \Leftrightarrow \) Phương trình \((*)\) có nghiệm thực trên \([0;\sqrt 2 ]\).
Xét hàm số \(f(t) = - 4{t^2} + t + 4\) trên \([0;\sqrt 2 ]\).
Ta có \({f^\prime }(t) = - 8t + 1\).
\( \Rightarrow {f^\prime }(t) = 0 \Leftrightarrow - 8t + 1 = 0\)\( \Leftrightarrow t = \dfrac{1}{8}\)
Ta có bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên ta có yêu cầu bài toán \( \Leftrightarrow \sqrt 2 - 4 \le m \le \dfrac{{65}}{{16}}\).
Do \(m \in \mathbb{Z} \Rightarrow m \in \{ - 2; - 1;0;1;2;3;4\} \). Vậy có 7 giá trị nguyên của \(m\) thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Đặt \(t = |\sin x - \cos x|\). Tìm điều kiện cho t.
Bước 2: Đưa về phương trình \(m = f\left( t \right)\)
Bước 3: Xét hàm số \(f\left( t \right)\). Lập bảng biến thiên và tìm m.