Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Trong mặt phẳng tọa độ $Oxy$, cho đồ thị $\left( C \right)$ của hàm số $y=f\left( x \right)$, $p$ và $q$ là hai số dương tùy ý. Khi đó:

– Tịnh tiến $\left( C \right)$ lên trên $q$ đơn vị thì ta được đồ thị của hàm số $y=f\left( x \right)+q$.

– Tịnh tiến $\left( C \right)$ xuống dưới $q$ đơn vị thì ta được đồ thị của hàm số $y=f\left( x \right)-q$.

– Tịnh tiến $\left( C \right)$ sang trái $p$ đơn vị thì ta được đồ thị của hàm số $y=f\left( x+p \right)$.

– Tịnh tiến $\left( C \right)$ sang phải $p$ đơn vị thì ta được đồ thị của hàm số $y=f\left( x-p \right)$.

2. Một số phép suy đồ thị

þ Mẫu 1: Cho đồ thị hàm số $y=f\left( x \right)$$\left( C \right)$ thì đồ thị hàm số $y=\left| f\left( x \right) \right|$ gồm 2 phần.

– Phần 1: Là phần đồ thị hàm số $\left( C \right)$ nằm phía trên trục hoành.

– Phần 2: Lấy đối xứng phần của $\left( C \right)$ nằm dưới $Ox$ qua $Ox$.

þ Mẫu 2: Cho đồ thị hàm số $y=f\left( x \right)$$\left( C \right)$ suy ra đồ thị hàm số $y=f\left( \left| x \right| \right)$ gồm hai phần

– Phần 1: Là phần của $\left( C \right)$ nằm bên phải trục tung.

– Phần 2: Lấy đối xứng phần 1 qua trục tung (vì hàm số $y=f\left( \left| x \right| \right)$ là hàm chẵn nên nhận trục tung là trục đối xứng).

þ Mẫu 3: Cho đồ thị hàm số $y=u\left( x \right).v\left( x \right)\left( C \right)$ thì đồ thị hàm số $y=\left| u\left( x \right) \right|.v\left( x \right)$ gồm hai phần.

– Phần 1: Là phần của $\left( C \right)$ ứng với miền $u\left( x \right)\ge 0$.

– Phần 2: Lấy đối xứng phần của $\left( C \right)$ ứng với miền $u\left( x \right)<0$ qua trục $Ox$.

Bài tập trắc nghiệm biện luận số nghiệm của phương trình có đáp án

Bài tập 1: Cho hàm số $y={{x}^{4}}-2{{x}^{2}}$ có đồ thị như hình vẽ.

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Tìm tất cả các giá trị của tham số $m$ để phương trình $\left| {{x}^{4}}-2{{x}^{2}} \right|=m$ có 4 nghiệm phân biệt

A. $m=1$

B. $m=0$

C. $m>1$

D. $0<m<1$

Lời giải chi tiết

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Gọi $y={{x}^{4}}-2{{x}^{2}}\left( C \right)$. Đồ thị hàm số $y=\left| {{x}^{4}}-2{{x}^{2}} \right|$ gồm 2 phần:

Phần 1: Là phần đồ thị hàm số $\left( C \right)$ nằm phía bên trục hoành.

Phần 2: Lấy đối xứng phần của $\left( C \right)$ nằm dưới $Ox$ qua $Ox$.

Dựa vào đồ thị hàm số $y=\left| {{x}^{4}}-2{{x}^{2}} \right|$ (hình vẽ) và đường thẳng $y=m$.

Suy ra phương trình $\left| {{x}^{4}}-2{{x}^{2}} \right|=m$ có 4 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi hai đồ thị có 4 giao điểm. Khi đó $m=1$. Chọn A.

Bài tập 2: Tìm tất cả các giá trị của tham số $m$ để đường thẳng $y=m$ cắt đồ thị hàm số $y=\left| {{x}^{4}}-2{{x}^{2}}-2 \right|$ tại 6 điểm phân biệt.

A. $2<m<3$ B. $2<m<4$ C. $m=3$ D. $0<m<3$

Lời giải chi tiết 

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Vẽ đồ thị hàm số $y={{x}^{4}}-2{{x}^{2}}-2\left( C \right)$. Khi đó đồ thị hàm số $y=\left| {{x}^{4}}-2{{x}^{2}}-2 \right|$ gồm 2 phần:

Phần 1: Là phần đồ thị hàm số $\left( C \right)$ nằm phía bên trên trục hoành.

Phần 2: Lấy đối xứng phần của $\left( C \right)$ nằm dưới $Ox$ qua $Ox$.

Dựa vào đồ thị hàm số (hình vẽ bên) để đường thẳng $y=m$ cắt đồ thị $\left( C \right)$ tại 6 điểm phân biệt khi và chỉ khi $2<m<3$. Chọn A.

Bài tập 3: Tìm tất cả các giá trị thực của tham số $m$ để phương trình $\left| 3x-{{x}^{3}}+1 \right|+m-2=0$ có sáu nghiệm phân biệt.

A. $1<m<2$ B. $0\le m\le 1$ C. $1\le m\le 2$ D. $0<m<1$

Lời giải chi tiết

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Ta có: PT $\Leftrightarrow \left| -{{x}^{3}}+3x+1 \right|=2-m\left( * \right)\Rightarrow $ Phương trình (*) là phương trình hoành độ giao điểm đồ thị hàm số $y=\left| 3x-{{x}^{3}}+1 \right|$ và đường thẳng $y=2-m$ vuông góc với trục tung. Phương trình đã cho có sáu nghiệm phân biệt khi và chỉ khi hai đồ thị cắt nhau tại 6 điểm phân biệt. Ta có đồ thị hai hàm số như hình bên. Để hai đồ thị cắt nhau tại 6 điểm thì $0<2-m<1\Leftrightarrow 1<m<2$. Chọn A.

Bài tập 4: Cho hàm số $y=f\left( x \right)$ có đồ thị như hình vẽ bên.

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Số nghiệm thực của phương trình $\left| 2f\left( x \right)+1 \right|=5$ là:

A. 3

B. 5

C. 2

D. 4

Lời giải chi tiết

Ta có: $\left| 2f\left( x \right)+1 \right|=5\Leftrightarrow \left[ \begin{array}  {} 2f\left( x \right)+1=5 \\  {} 2f\left( x \right)+1=-5 \\ \end{array} \right.\Leftrightarrow \left[ \begin{array}  {} f\left( x \right)=2 \\  {} f\left( x \right)=-3 \\ \end{array} \right.$

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy, phương trình $f\left( x \right)=2$ có 2 nghiệm và phương trình $f\left( x \right)=-3$ có một nghiệm nên phương trình đã cho có 3 nghiệm. Chọn A.

Bài tập 5: Cho hàm số $y=f\left( x \right)$ có đồ thị như hình vẽ bên.

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Số nghiệm thực của phương trình $\left| 2f\left( x \right)+3 \right|=8$ là:

A. 7

B. 5

C. 4

D. 6

Lời giải chi tiết

Ta có: $\left| 2f\left( x \right)+3 \right|=8\Leftrightarrow \left[ \begin{array}  {} 2f\left( x \right)+3=8 \\  {} 2f\left( x \right)+3=-8 \\ \end{array} \right.\Leftrightarrow \left[ \begin{array}  {} f\left( x \right)=\frac{5}{2} \\  {} f\left( x \right)=\frac{-11}{2} \\ \end{array} \right.$

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy, phương trình

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

có 4 nghiệm và phương trình $f\left( x \right)=\frac{-11}{2}$ có 2 nghiệm nên phương trình đã cho có 6 nghiệm. Chọn D.

Bài tập 6: Hình bên là đồ thị hàm số $y=2{{x}^{4}}-4{{x}^{2}}+1$.

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Tìm tất cả các giá trị của tham số $m$ để phương trình $\left| {{x}^{4}}-2{{x}^{2}}+\frac{1}{2} \right|=2m$ có 8 nghiệm phân biệt

A. $0<m<\frac{1}{2}$ B. $-\frac{1}{4}<m<\frac{1}{2}$

C. $0<m<\frac{1}{4}$ D. $m\ge \frac{1}{4}$

Lời giải chi tiết

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Ta có: PT $\Leftrightarrow \left| 2{{x}^{4}}-4{{x}^{2}}+1 \right|=4m$

Gọi $y=2{{x}^{4}}-4{{x}^{2}}+1\left( C \right)$

Đồ thị hàm số $y=\left| 2{{x}^{4}}-4{{x}^{2}}+1 \right|$ gồm 2 phần:

Phần 1: Là phần đồ thị hàm số $\left( C \right)$ nằm phía bên trên trục hoành.

Phần 2: Lấy đối xứng phần của $\left( C \right)$ nằm dưới $Ox$ qua $Ox$.

Dựa vào đồ thị hàm số $y=\left| 2{{x}^{4}}-4{{x}^{2}}+1 \right|$ và đường thẳng $y=4m$ suy ra phương trình đã cho có 8 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi hai đồ thị có 8 giao điểm. Hai đồ thị có 8 giao điểm

$\Leftrightarrow 0<4m<1\Leftrightarrow 0<m<\frac{1}{4}$. Chọn C.

Bài tập 7: Biết rằng hàm số $y={{x}^{4}}-4{{x}^{2}}+3$ có bảng biến thiên như sau:

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Tìm $m$ để phương trình $\left| {{x}^{4}}-4{{x}^{2}}+3 \right|=m$ có đúng 4 nghiệm phân biệt.

A. $1<m<3$ B. $m>3$ C. $m=0$ D. $m\in \left( 1;3 \right)\cup \left\{ 0 \right\}$

Lời giải chi tiết

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Vẽ đồ thị hàm số $y=\left| {{x}^{4}}-4{{x}^{2}}+3 \right|\left( {{C}’} \right)$

Ký hiệu $y={{x}^{4}}-4{{x}^{2}}+3\left( C \right)$ khi đó $\left( {{C}’} \right)$ gồm 2 phần:

Phần 1: Là phần của $\left( C \right)$ nằm trên trục $Ox$.

Phần 2: Lấy đối xứng phần của $\left( C \right)$ nằm dưới $Ox$ qua trục $Ox$

Để phương trình đã cho có 4 nghiệm phân biệt thì đường thẳng $y=m$ cắt $\left( C \right)$ tại 4 điểm phân biệt

$\Leftrightarrow \left[ \begin{array}  {} m=0 \\  {} 1<m<3 \\ \end{array} \right.$. Chọn D.

Bài tập 8: Cho hàm số $y=f\left( x \right)$ liên tục trên $\mathbb{R}$ và có bảng biến thiên như hình vẽ.

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Với $m\in \left( 1;3 \right)$ thì phương trình $\left| f\left( x \right) \right|=m$ có bao nhiêu nghiệm?

A. 4 B. 3 C. 2 D. 5

Lời giải chi tiết

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Phương trình $\left| f\left( x \right) \right|=m$ là phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị hàm số $y=\left| f\left( x \right) \right|$ và đường thẳng $y=m$ song song trục hoành có đồ thị ở hình bên. Hai đồ thị có bao nhiêu giao điểm thì PT $\left| f\left( x \right) \right|=m$ có bấy nhiêu nghiệm.

$m\in \left( 1;3 \right)$ thì hai đồ thị có 4 giao điểm, suy ra PT $\left| f\left( x \right) \right|=m$ có 4 nghiệm. Chọn A.

Bài tập 9: Cho hàm số $y=f\left( x \right)=\left( {{x}^{2}}+x-2 \right).g\left( x \right)$ có đồ thị như hình vẽ.

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Gọi $S$ là tập hợp các giá trị nguyên của $m$ để phương trình $\left| {{x}^{2}}+x-2 \right|.g\left( x \right)=m$ có 3 nghiệm phân biệt. Tổng các phần tử của $S$ là:

A. 4

B. 6

C. $-6$

D. $-4$

Lời giải chi tiết

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Ta có: ${{x}^{2}}+x-2\ge 0\Leftrightarrow \left[ \begin{array}  {} x\ge 1 \\  {} x\le -2 \\ \end{array} \right.$

Gọi $y=f\left( x \right)=\left( {{x}^{2}}+x-2 \right).g\left( x \right)\left( C \right)$ thì đồ thị hàm số $y=\left| {{x}^{2}}+x-2 \right|.g\left( x \right)$ gồm 2 phần.

Phần 1: Là phần của $\left( C \right)$ ứng với miền $\left[ \begin{array}  {} x\ge 1 \\  {} x\le -2 \\ \end{array} \right.$

Phần 2: Lấy đối xứng phần $\left( C \right)$ ứng với miền $-2<x<1$ qua trục hoành.

Dựa vào đồ thị hàm số suy ra phương trình $\left| {{x}^{2}}+x-2 \right|.g\left( x \right)=m$ có 3 nghiệm phân biệt khi $-4<m<0$.

Kết hợp $m\in \mathbb{Z}$ $\Rightarrow m=\left\{ -3;-2;-1 \right\}\Rightarrow $ tổng các phần tử của $S$ là $-6$. Chọn C.

Bài tập 10: Cho hàm số $y=f\left( x \right)$ có bảng biến thiên như hình vẽ.

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Số nghiệm của phương trình $\left| f\left( x-1 \right) \right|=2$ là

A. 4 B. 5

C. 2 D. 3

Lời giải chi tiết

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Ta có đồ thị hàm số $y=f\left( x \right)$ có dạng như hình sau:

Đồ thị hàm số $y=f\left( x-1 \right)\left( C \right)$ là đồ thị hàm số $y=f\left( x \right)$ khi dịch sang phải 1 đơn vị (xem hình 1).

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12
Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Đồ thị hàm số $y=\left| f\left( x-1 \right) \right|$ là gồm 2 phần (xem hình 2)

Phần 1: Là phần của $\left( C \right)$ nằm trên trục hoành

Phần 2: Lấy đối xứng phần nằm dưới trục hoành của $\left( C \right)$ qua $Ox$.

Dựa vào đồ thị hàm số $y=\left| f\left( x-1 \right) \right|$ suy ra phương trình $\left| f\left( x-1 \right) \right|=2$ có 5 nghiệm. Chọn B.

Bài tập 11: Cho hàm số $y=f\left( x \right)$ có đồ thị như hình vẽ.

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Phương trình $\left| f\left( x+1 \right) \right|=m$ có nhiều nghiệm nhất khi:

A. $m=\frac{7}{2}$

B. $1<m<\frac{7}{2}$

C. $m=1$

D. $0<m<1$

Lời giải chi tiết

Đồ thị hàm số $y=f\left( x+1 \right)\left( C \right)$ là đồ thị hàm số $y=f\left( x \right)$ khi dịch sang trái 1 đơn vị (xem hình 1)

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12
Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Đồ thị hàm số $y=\left| f\left( x+1 \right) \right|$ gồm 2 phần (xem hình 2)

Phần 1: Là phần của $\left( C \right)$ nằm trên trục hoành

Phần 2: Lấy đối xứng phần nằm dưới trục hoành của $\left( C \right)$ qua $Ox$.

Dựa vào đồ thị hàm số $y=\left| f\left( x+1 \right) \right|$ suy ra phương trình $\left| f\left( x+1 \right) \right|=m$ có nhiều nghiệm nhất là 6 nghiệm khi $0<m<1$. Chọn D.

Bài tập 12: Cho hàm số $y=f\left( x \right)$ có đồ thị như hình vẽ.

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Có bao nhiêu giá trị nguyên của $m$ để phương trình $f\left( \left| x \right|-1 \right)=m$ có 4 nghiệm phân biệt

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

Lời giải chi tiết

Đồ thị hàm số $y=f\left( x-1 \right)\left( C \right)$ là đồ thị hàm số $y=f\left( x \right)$ khi dịch sang phải 1 đơn vị (hình 1)

Đồ thị hàm số $y=f\left( \left| x \right|-1 \right)$ gồm 2 phần:

Phần 1: Là phần của $\left( C \right)$ nằm bên phải trục tung.

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Phần 2: Hàm số $y=f\left( \left| x \right|-1 \right)$ là hàm chẵn, ta lấy đối xứng phần 1 qua trục tung (hình 2).

Biện luận số nghiệm của phương trình lớp 12

Dựa vào hình 2 suy ra phương trình $f\left( \left| x \right|-1 \right)=m$ có 4 nghiệm phân biệt khi $-1<m<3$

Với $m\in \mathbb{Z}\Rightarrow m=\left\{ 0;1;2 \right\}$. Chọn A.