Có bao nhiêu số nguyên \(a\) sao cho ứng với mỗi \(a\), tồn tại ít nhất 8 số nguyên \(b \in ( - 10;10)\) thỏa mãn \({5^{{a^2} - 2a - 3 + b}} \le {3^{b + a}} + 598\) ?
Trả lời bởi giáo viên
Ta có \({5^{{a^2} - 2a - 3 + b}} \le {3^{b + a}} + 598\) \( \Leftrightarrow {5^{{a^2} - 2a - 3 + b}} - {3^{b + a}} - 598 \le 0\)
\( \Leftrightarrow {5^{{a^2} - 3a - 3}} - \dfrac{{{3^{b + a}}}}{{{5^{b + a}}}} - \dfrac{{598}}{{{5^{b + a}}}} \le 0\) \( \Leftrightarrow - {\left( {\dfrac{3}{5}} \right)^{b + a}} - 598 \cdot {\left( {\dfrac{1}{5}} \right)^{b + a}} + {5^{{a^2} - 3a - 3}} \le 0\)
Xét hàm số \(f\left( b \right) = - {\left( {\dfrac{3}{5}} \right)^{b + a}} - 598 \cdot {\left( {\dfrac{1}{5}} \right)^{b + a}} + {5^{{a^2} - 3a - 3}}\) \(,b \in ( - 10;10)\).
Suy ra \({f^\prime }\left( b \right) = - \ln \left( {\dfrac{3}{5}} \right) \cdot {\left( {\dfrac{3}{5}} \right)^{b + a}} - 598\ln \left( {\dfrac{1}{5}} \right) \cdot {\left( {\dfrac{1}{5}} \right)^{b + a}} > 0\). Do đó $f(b)$ đồng biến.
Để \(f\left( b \right) \le 0\) có ít nhất 8 giá trị nguyên thỏa mãn thì
\(f( - 2) \le 0 \Leftrightarrow {5^{{a^2} - 2a - 3 - 2}} \le {3^{ - 2 + a}} + 598\)
Sử dụng chức năng Table để tìm $a$ kết hợp \(a \in \mathbb{Z} \Rightarrow a \in \{ - 2; - 1;0;1;2;3;4\} \).
Vậy có 7 giá trị nguyên của \(a\).
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Sử dụng cách xét hàm \(f\left( b \right)\) với \(b \in ( - 10;10)\)
Bước 2: Biện luận a với điều kiện tập nghiệm chứa không quá 8 số nguyên