Cho hàm số \(y=f\left( x \right)=a{{x}^{3}}+b{{x}^{2}}+cx+d\). Biết rằng đồ thị hàm số cắt trục Ox tại ba điểm phân biệt có hoành độ là \(-1,\,\frac{1}{3},\,\frac{1}{2}\). Hỏi phương trình \(f\left[ \sin \left( {{x}^{2}} \right) \right]=f\left( 0 \right)\) có bao nhiêu nghiệm phân biệt thuộc đoạn \(\left[ -\sqrt{\pi };\sqrt{\pi } \right]\).
A. 3
B. 5
C. 7
D. 9
Lời giải của giáo viên
ToanVN.com
Vì đồ thị hàm số \(f\left( x \right)\) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt nên \(f\left( x \right)\) là hàm số bậc 3
\(\Rightarrow a\ne 0.\)
Từ giả thiết ta có: \(f\left( x \right)=a\left( x+1 \right)\left( x-\frac{1}{3} \right)\left( x-\frac{1}{2} \right)\Leftrightarrow f\left( x \right)=\frac{1}{6}a\left( 6{{x}^{3}}+{{x}^{2}}-4x+1 \right).\)
Khi đó: \(y'=\frac{1}{6}a\left( 18{{x}^{2}}+2x-4 \right)=0\Leftrightarrow x=\frac{-1\pm \sqrt{73}}{18}\)
Suy ra đồ thị hàm số \(y=f\left( x \right)\) có hai điểm cực trị nằm khác phía đối với trục tung.
Từ đó ta có phương trình \(f\left[ {\sin \left( {{x^2}} \right)} \right] = f\left( 0 \right) \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} \sin \left( {{x^2}} \right) = {a_1} \in \left( { - 1;0} \right){\rm{ }}\left( 1 \right)\\ \sin \left( {{x^2}} \right) = 0{\rm{ }}\left( 2 \right)\\ \sin \left( {{x^2}} \right) = {a_2} \in \left( {\frac{1}{2};1} \right]{\rm{ }}\left( 3 \right) \end{array} \right.\)
* Giải \(\left( 1 \right).\)
Vì \(x\in \left[ -\sqrt{\pi };\sqrt{\pi } \right]\) nên \({{x}^{2}}\in \left[ 0;\pi \right]\Rightarrow \sin \left( {{x}^{2}} \right)\in \left[ 0;1 \right].\) Do đó phương trình \(\left( 1 \right)\) không có nghiệm thỏa mãn đề bài.
* \(\left( 2 \right)\Leftrightarrow {{x}^{2}}=k\pi .\)
Vì \({{x}^{2}}\in \left[ 0;\pi \right]\) nên ta phải có \(0\le k\pi \le k,\pi \in \mathbb{Z}\Leftrightarrow 0\le k\le 1,k\in \mathbb{Z}\Rightarrow k\in \left\{ 0;1 \right\}.\)
Suy ra phương trình \(\left( 2 \right)\) có 3 nghiệm thỏa mãn là: \({{x}_{1}}=-\sqrt{\pi };{{x}_{2}}=0;{{x}_{3}}=\sqrt{\pi }.\)
* \(\left( 3 \right)\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & {{x}^{2}}=\arcsin {{a}_{2}}+k2\pi \\ & {{x}^{2}}=\pi -\arcsin {{a}_{2}}+k2\pi \\ \end{align} \right., (với \ \arcsin {{a}_{2}}\in \left[ \frac{\pi }{6};\frac{\pi }{2} \right]).\)
Vì \({{x}^{2}}\in \left[ 0;\pi \right]\) nên ta thấy phương trình \(\left( 3 \right)\) có các nghiệm thỏa mãn là \(x=\pm \sqrt{\arcsin {{a}_{2}}}\) và \(x=\pm \sqrt{\pi -\arcsin {{a}_{2}}}.\)
Vậy phương trình đã cho có tất cả 7 nghiệm thỏa mãn yêu cầu đề bài.
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Đường thẳng nào dưới đây là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số \(y=\frac{2x-1}{x-1}\text{ }?\)
Đồ thị hàm số \(y=\frac{x+1}{2x+4}\) có tiệm cận ngang là đường thẳng nào trong các đường thẳng sau ?
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) liên tục trên \(\left[ -2;4 \right]\) và có bảng biến thiên như sau:
.png)
Gọi \(M,\,m\) lần lượt là giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y=\left| f\left( x \right) \right|\) trên đoạn \(\left[ -2;4 \right]\). Tính \({{M}^{2}}-{{m}^{2}}\).
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) có bảng biến thiên như sau
.png)
Hàm số\(y=f\left( {{x}^{2}}-2 \right)\) đồng biến trên khoảng nào dưới đây?
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) có đạo hàm liên tục trên \(\mathbb{R}\). Đồ thị hàm số \(y={f}'\left( {{x}^{3}}+x+2 \right)\) như hình vẽ sau:
.jpg.png)
Hỏi hàm số \(y=f\left( \left| x \right| \right)\) có bao nhiêu điểm cực trị?
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) có đồ thị như hình vẽ bên. Hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?
.jpg.png)
Công thức tính thể tích V của khổi chóp có diện tích đáy B và chiều cao h là
Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y={{x}^{3}}-6{{x}^{2}}+2\) trên đoạn \(\left[ -1;2 \right]\).
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\) và có bảng xét dấu đạo hàm như sau:
.png)
Giá trị nhỏ nhất của hàm số đã cho trên đoạn \(\left[ -1;1 \right]\) là:
Cho khối lăng trụ có diện tích đáy \(B=8\) và chiều cao \(h=6\) . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng.
Đường cong sau là đồ thị của hàm số nào trong các hàm số đã cho dưới đây?
.jpg.png)
Một vật rơi tự do theo phương trình \(S\left( t \right)=\frac{1}{2}g{{t}^{2}}\) trong đó \(g\approx 9,8m/{{s}^{2}}\) là gia tốc trọng trường. Vận tốc tức thời tại thời điểm \(t=5s\) là:
Có bao nhiêu giá trị nguyên thuộc đoạn \(\left[ -10;10 \right]\) của \(m\) để giá trị lớn nhất của hàm số \(y=\frac{2x+m}{x+1}\) trên đoạn \(\left[ -4;-2 \right]\) không lớn hơn 1?
Hàm số \(y=\frac{3\sin x+5}{1-c\text{os}x}\) xác định khi :


