Tập hợp tất cả các giá trị của tham số \(m\) để phương trình \(\sqrt {1 + x} + \sqrt {1 - x} + 4\sqrt {1 - {x^2}} = m\) có nghiệm là
Trả lời bởi giáo viên
\(\sqrt {1 + x} + \sqrt {1 - x} + 4\sqrt {1 - {x^2}} = m\)\(\left( 1 \right)\)
Điều kiện: \( - 1 \le x \le 1\).
Đặt \(t = \sqrt {1 + x} + \sqrt {1 - x} \ge 0 \)\( \Rightarrow {t^2} = 2 + 2\sqrt {1 - {x^2}} \)
Do $2\le t^2\le 4$ nên \( t \in \left[ {\sqrt 2 ;\,2} \right]\).
\(\left( 1 \right)\) trở thành \(t + 2\left( {{t^2} - 2} \right) = m\)\( \Leftrightarrow 2{t^2} + t - \left( {4 + m} \right) = 0\) \(\left( 2 \right)\).
Để \(\left( 1 \right)\) có nghiệm thì \(\left( 2 \right)\) có nghiệm \(t \in \left[ {\sqrt 2 ;\,2} \right]\)
Tức là $\left\{ \begin{array}{l}\Delta = 1 + 4.2\left( {4 + m} \right) = 8m + 33 \ge 0\\\left[ \begin{array}{l}\sqrt 2 \le \dfrac{{ - 1 - \sqrt {8m + 33} }}{4} \le 2\\\sqrt 2 \le \dfrac{{ - 1 + \sqrt {8m + 33} }}{4} \le 2\end{array} \right.\end{array} \right.$\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m \ge - \dfrac{{33}}{8}\\4\sqrt 2 + 1 \le \sqrt {8m + 33} \le 9\end{array} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m \ge - \dfrac{{33}}{8}\\\sqrt 2 \le m \le 6\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \sqrt 2 \le m \le 6\).
Vậy \(m \in \left[ {\sqrt 2 ;\,6} \right]\) thì phương trình đã cho có nghiệm.
Hướng dẫn giải:
Đặt \(t = \sqrt {1 + x} + \sqrt {1 - x} \) đưa phương trình về ẩn \(t\) và tìm điều kiện có nghiệm tương đương của phương trình mới so với ban đầu.