HOCMAI.VN
GV: Nguyễn Thanh Tùng
facebook.com/ ThayTungToan
PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN CÁC BÀI TOÁN
PT – BPT – HPT CHỨA THAM SỐ
Giáo viên: Nguyễn Thanh Tùng
Hocmai.vn
DẠNG 1: BÀI TOÁN CÔ LẬP ĐƯỢC THAM SỐ
Ví dụ 1 (Nguyễn Thanh Tùng). Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để phương trình:
x3 5 x 2 9 x m 2 x 1
2) có một nghiệm thực.
Giải
1) có nghiệm thực.
3) có hai nghiệm thực.
1
2 x 1 0
x
Ta có x 5 x 9 x m 2 x 1 3
2
2
0
0
+
+∞
25
f(x)
+∞
8
4
Dựa vào bảng biến thiên ta có:
1) Phương trình có nghiệm thực khi: m 4 .
25
hoặc m 4 .
8
25
3) Phương trình có hai nghiệm thực khi: 4 m .
8
2) Phương trình có một nghiệm thực khi: m
Ví dụ 2 (Sở GD&ĐT Vĩnh Phúc – 2014). Cho phương trình x 2 (m 2) x 4 (m 1) x3 4 x , với m là tham
số thực. Tìm m để phương trình có nghiệm thực.
x2 4
m 2 (m 1)
x
x
AM GM
2. x.
4
2.
x
Khi đó phương trình có dạng: t 2 m 2 (m 1)t m(t 1) t 2 t 2 m
t2 t 2
t 1
(2).
t2 t 2
Xét hàm số f (t )
với t 2 .
t 1
t 2 2t 3
; f '(t ) 0 t 2 2t 3 0 t 1 hoặc t 3 và có lim f (t ) .
2
Ứng với mỗi t thỏa mãn t 2 thì phương trình (1) có nghiệm. Vậy m 7 là đáp số của bài toán.
CHÚ Ý QUAN TRỌNG
Chú ý 1
Trong bài toán này nếu đề bài thay đổi câu hỏi, bởi các chuỗi câu hỏi sau:
Tìm m để phương trình:
1) có 1 nghiệm thực duy nhất.
2) có 2 nghiệm thực phân biệt.
3) có 3 nghiệm thực phân biệt.
4) có 4 nghiệm thực phân biệt.
Thì rất nhiều học sinh sẽ mắc sai lầm và đưa ra kết quả như sau:
Dựa vào bảng biến thiên ta được :
1) phương trình có 1 nghiệm thực duy nhất khi: m 7 hoặc m 8 .
2) phương trình có 2 nghiệm thực phân biệt khi: 7 m 8
3) không có giá trị của m để phương trình có 3 nghiệm thực phân biệt.
4) không có giá trị của m để phương trình có 4 nghiệm thực phân biệt.
Song các kết quả trên đều không chính xác. Vì đáp án trên chỉ đúng với nghiệm là ẩn t trong phương trình (2)
nhưng không phải số nghiệm x trong phương trình (1). Bởi không có sự tương ứng 1 – 1 hoàn toàn trong
Tham gia các khóa học PEN - C & I & M môn Toán của Thầy Nguyễn Thanh Tùng trên HOCMAI.VN
tự tin chinh phục thành công kì thi THPTQG sắp tới !
2
HOCMAI.VN
GV: Nguyễn Thanh Tùng
facebook.com/ ThayTungToan
x2 4
(*). Hay nói cách khác, ứng với mỗi giá trị t trong phương trình (*) không phải
8
7
Do đó dựa vào bảng biến thiên ta nhận thấy:
+) Với m 7 thì t 3 , suy ra phương trình (1) có 2 nghiệm thực phân biệt.
+) Với 7 m 8 thì (2) có hai nghiệm t1 , t2 thỏa mãn 2 t1 3 t2 , suy ra (1) có bốn nghiệm thực phân biệt.
+) Với m 7 thì (2) có hai nghiệm t1 , t2 thỏa mãn 2 t1 3 t2 , suy ra (1) có ba nghiệm thực phân biệt.
+) Với m 8 thì (2) có một nghiệm t (3; ) , suy ra phương trình (1) có hai nghiệm thực phân biệt.
Vậy từ đây ta có câu trả lời chính xác cho các câu hỏi trên là:
1) không có giá trị của m để phương trình có 1 nghiệm thực duy nhất.
2) phương trình có 2 nghiệm thực khi: m 7 hoặc m 8 .
3) phương trình có 3 nghiệm thực khi: m 8 .
4) phương trình có 4 nghiệm thực khi: 7 m 8 .
Chú ý 2
Trong nhiều bài toán việc tìm tập giá trị của biến mới ta có thể sử dụng luôn công cụ hàm số để làm điều này.
x2 4
ngoài cách sử dụng đánh giá bằng bất đẳng thức AM – GM để
x
tìm miền giá trị của t như ở cách giải trong ví dụ trên,
+∞
∞
2
x
2
0
ta có thể làm như sau:
Ví như trong bài toán trên khi đặt t
g'(x)
g ( x) . Cụ thể: g ( x) 4 hay t 2 thì cho ta 1 nghiệm x, còn g ( x) 4 hay t 2 thì suy ra
x
có 2 nghiệm phân biệt x. Các bạn sẽ thấy rõ được điều này qua ví dụ 3 tiếp theo.
trình t
Tham gia các khóa học PEN - C & I & M môn Toán của Thầy Nguyễn Thanh Tùng trên HOCMAI.VN
tự tin chinh phục thành công kì thi THPTQG sắp tới !
3
HOCMAI.VN
GV: Nguyễn Thanh Tùng
facebook.com/ ThayTungToan
Ví dụ 3 (Chuyên Vinh – 2013 ). Cho phương trình (m 1) ( x2 2)3 ( x 4)(11x 2 8x 8) 0 , với m là tham
số thực. Tìm m để phương trình có bốn nghiệm thực phân biệt.
Giải
Biến đổi phương trình: (m 1) ( x 2 2)3 ( x 4) ( x 4) 2 12( x 2 2) 0
(m 1) ( x2 2)3 ( x 4)3 12( x 4)( x 2 2) 0
3
x4
x4
m 1
12
0 (chia cả hai vế phương trình cho
2
1 .
2
2
2
x
2
( x 2) x 2
x 2
x2 2
Dựa vào bảng biến thiên ta suy ra tập giá trị của t là t 1;3 .
1
Cụ thể:
+) Với t 3 hoặc t (1;1) phương trình (*) có đúng một nghiệm.
∞
x
2
t'
+) Với t (1;3) phương trình (*) có hai nghiệm thực phân biệt.
0
+
+∞
3
+
+
12
f(t)
8
10
15
Để phương trình (1) có bốn nghiệm phân biệt thì phương trình (2) phải có 2 nghiệm phân biệt t1 , t2 thuộc
khoảng (1;3) hay 1 t1 t2 3 .
Dựa vào bảng biến thiên ta được m (15; 10) thỏa mãn bài toán. Vậy m (15; 10) là đáp số của bài toán.
Ví dụ 4 (Chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An). Cho bất phương trình mx 4 x
3
1 x 1 x3 3x 1 .
Tìm các số thực m để bất phương trình trên có nghiệm thực.
Giải
x x
1 x 1
1 x 1
3
3
f ( x) .
1 x 1
3
với x 0;1 .
1 x
3 x 3
0
Do x 0;1 x
f ( x) 3 . Dấu “=” xảy ra khi x 1 .
1
1
0 1 1 x 1
3
4 x 1 1 x
Suy ra min f ( x) 3 khi x 1 . Khi đó để bất phương trình có nghiệm thì m min f ( x) 3 .
3
x 0;1
x 0;1
Vậy m 3 là đáp số của bài toán.
Ví dụ 5 (Lương Thế Vinh – Hà Nội). Cho bất phương trình
1 x 3 x m 3 2 x x 2 2 , với m là
2 1 x 2 3 x 2 (1 x)(3 x)
t ' 0 3 x 1 x x 1.
x
1
1
t'
+
Dựa vào bảng biến thiên ta có t 2; 2 2 .
3
0
2 2
t
Cách 2: Ta có: t 2 4 2 (1 x)(3 x) .
Mặt khác, áp dụng bất đẳng thức AM – GM ta được:
2
2
m t f (t )
m tmin
t 2;2 2
2;2 2
4
GV: Nguyễn Thanh Tùng
t4
với t 2;2 2 . Ta có f (t ) 1 t 3 0 với t 2;2 2 .
4
Suy ra hàm số f (t ) nghịch biến trên đoạn 2;2 2 , suy ra min f (t ) f 2 2 2 2 16 .
t 2;2 2
Xét hàm số f (t ) t
Giải
Điều kiện: xy 0 .
m 3( x 1) 2 y
2
(1 x) 2
(1 x) 2
m 3( x 1) y
Hệ được viết lại:
y
m 3( x 1) 2
x
x
xy 1 x
x 1
(1 x)2
x 2 1 ( x 1)(3x 1)(2 x 1)
với x 1. Ta có f '( x) 6( x 1) 2
;
x
x
x2
1
+∞
+
+∞
+∞
20
15
f(x)
4
12
3
4
∞
15 20
Từ bảng biến thiên suy ra hệ có 3 cặp nghiệm thực phân biệt khi: m 4; ;12 .
4 3
Tham gia các khóa học PEN - C & I & M môn Toán của Thầy Nguyễn Thanh Tùng trên HOCMAI.VN
Đặt z y 1 với z 0 , khi đó hệ trở thành: 3
.
2
x 3xz m 2
Nhận thấy z 0 không là nghiệm của hệ, do đó z 0 .
3 2
(1)
z (t 2t ) 1
Đặt x tz , hệ được viết lại: 3 3
.
z
(
t
3
t
)
m
2
(2)
Do z 0 nên từ (1) t 2 2t 0 t 0 hoặc t 2 .
Ta có lim f (t ) ; lim f ( t) và lim f (t ) , khi đó ta có bảng biến thiên:
x
x
t
x2
∞
f '(t)
0
1
2
3
0
+
+∞
f (t)
3
∞
GV: Nguyễn Thanh Tùng
HOCMAI.VN
facebook.com/ ThayTungToan
TỔNG KẾT DẠNG 1
Như vậy qua các ví dụ trên ta có thể đưa ra cách giải chung cho dạng toán này như sau:
Bài toán: Tìm m để phương trình (bất phương trình, hệ phương trình) (*) có n nghiệm thực phân biệt.
(Trong đó m là tham số thực và x là ẩn ( hệ có x, y là ẩn).
CÁCH GIẢI CHUNG
Bước 1: Cô lập m bằng cách:
Chuyển vế.
Thực hiện phép chia:
Với phương trình, phải xét tính khác 0 trước khi chia.
Với bất phương trình, chú ý về dấu của biểu thức bị chia.
Bước 2: Xử lí vế chứa x. Cụ thể xét hàm y f ( x) với x D , bằng cách đi tìm miền giá trị của f ( x) .
Bởi một trong các hướng sau:
Hướng 1: Đạo hàm trực tiếp và dùng bảng biến thiên.
Hướng 2: Đặt ẩn phụ :
Tìm miền giá trị của ẩn mới (dùng bất đẳng thức hoặc đạo hàm).
Chuyển về Hướng 1 hoặc sang hướng 3.
Hướng 3: Dùng bất đẳng thức .
Bước 3: Kết luận dựa vào yêu cầu bài toán.
CÁC BÀI TOÁN LUYỆN THÊM
x 1 m x 1 2 4 x 2 1 0 có nghiệm thực.
3x 2 1
5 x 4 x có nghiệm thực.
Đáp số: 2 3
5 2 m 12 .
Bài 6 (Lý Thái Tổ - Bắc Ninh – 2014). Tìm số thực m để phương trình sau có nghiệm thực:
2 x 3 (2 2m) x 3 (m 1) x 2 9 .
Đáp số: 2 3
5 2 m 12
Tham gia các khóa học PEN - C & I & M môn Toán của Thầy Nguyễn Thanh Tùng trên HOCMAI.VN
tự tin chinh phục thành công kì thi THPTQG sắp tới !
8
HOCMAI.VN
GV: Nguyễn Thanh Tùng
16
x
y
1
x 1
DẠNG 2: BÀI TOÁN KHÔNG CÔ LẬP ĐƯỢC THAM SỐ
(Đang cập nhật…)
CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ ĐỌC TÀI LIỆU
GV: Nguyễn Thanh Tùng
Tham gia các khóa học PEN - C & I & M môn Toán của Thầy Nguyễn Thanh Tùng trên HOCMAI.VN
tự tin chinh phục thành công kì thi THPTQG sắp tới !
9