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 \(y=f\left( x \right)\) 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 \(y=f\left( x \right)\) 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 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
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:
Đường cong sau là đồ thị của hàm số nào trong các hàm số đã cho dưới đây?
.jpg.png)
Cho khối lăng trụ có diện tích đáy \(B=8\) và chiều cao \(h=6\) . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng.
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:
Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y={{x}^{3}}-6{{x}^{2}}+2\) trên đoạn \(\left[ -1;2 \right]\).
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) có đạo hàm là \({f}'\left( x \right)={{\left( x-1 \right)}^{2}}\left( 3-x \right)\left( {{x}^{2}}-x-1 \right)\). Hỏi hàm số \(f\left( x \right)\) có bao nhiêu điểm cực tiểu?
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?


