Tìm số nghiệm của phương trình hàm hợp khi biết bảng biến thiên hoặc đồ thị Toán 12

Tìm số nghiệm của phương trình hàm hợp khi biết bảng biến thiên hoặc đồ thị Toán 12 được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn học sinh cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!

Trang 1
I. KIN THC CN NH
f
(
x
)
= m
là phương trình hoành đ giao đim của hai đồ th
y = f
(
x
)
, y = m
. S nghim của phương
trình bng s giao điểm của hai đồ th y = f
(
x
)
, y = m.
f
(
x
)
= g
(
x
)
phương trình hoành độ giao điểm của hai đồ th y = f
(
x
)
, y = g
(
x
)
. S nghim ca
phương trình bằng s giao điểm của hai đồ th y = f
(
x
)
, y = g
(
x
)
.
II. CÁC DNG BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
S dng BBT hoặc đồ th ca hàm s
( )
fx
để tìm s nghim thuộc đoạn
;ab
ca
phương trình
( )
( )
.c f g x d m+=
, vi g(x) là hàm s ng giác.
S dng BBT hoặc đồ th ca hàm s
( )
fx
để tìm s nghim thuộc đoạn
;ab
ca
phương trình
( )
( )
.c f g x d m+=
, vi g(x) là hàm s căn thức, đa thức, …
S dng BBT hoặc đồ th ca hàm s
( )
fx
để tìm s nghim thuộc đoạn
;ab
ca
phương trình
( )
( )
.c f g x d m+=
, vi g(x) là hàm s mũ, hàm số logarit.
S dng BBT hoặc đồ th ca hàm s
( )
fx
để tìm s nghim thuộc đoạn
;ab
ca
phương trình
( )
( )
.c f g x d m+=
, vi g(x) là hàm s cha du giá tr tuyt đối.
III. BÀI TẬP MẪU VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN
CÂU 46 - Đ MINH HA TỐT NGHIỆP THPT 2020 MÔN TOÁN
Cho hàm số
( )
fx
có bảng biến thiên như sau:
Số nghiệm thuộc đoạn
5
0;
2



của phương trình
( )
sin 1fx=
A.
7
. B.
4
. C.
5
. D.
6
.
TÌM SỐ NGHIỆM CỦA PHƯƠNG TRÌNH HÀM HỢP
KHI BIẾT BẢNG BIẾN THIÊN HOẶC ĐỒ THỊ
Đề bài:
Trang 2
1. DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán s dng BBT hoặc đồ th ca hàm s
( )
fx
để tìm s nghim thuc
đoạn
;ab
ca PT
( )
( )
.c f g x d m+=
.
2. KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
S nghim thuộc đoạn
;ab

ca PT
là s giao dim của đồ th
( )
y f t=
và đường thng
yk=
vi
;t a b

(
k
là tham s).
3. HƯỚNG GIẢI:
B1: Đặt n ph
( )
t g x=
. Vi
; ; .x a b t a b

B2: Vi
( )
( )
( )
.c f g x d m f t k+ = =
.
4. LỜI GIẢI CHI TIẾT:
Chọn C
Đặt
sin , 1;1t x t=
thì PT
( ) ( )
sin 1 1fx=
tr thành
( ) ( )
12ft=
.
BBT hàm s
( )
, 1;1y f t t=
:
Da vào BBT ta có s nghim
1;1t −
ca PT
( )
1
là 2 nghim phân bit
( ) ( )
12
1;0 , 0;1 .tt
Quan sát đồ th
sinyx=
và hai đường thng
1
yt=
vi
( )
1
1;0t −
2
yt=
vi
( )
2
0;1t
.
+ Vi
( )
1
1;0t −
thì PT
1
sin xt=
có 2 nghim
5
0;
2
x



.
+ Vi
( )
2
0;1t
thì PT
có 3 nghim
5
0;
2
x



.
B3: Từ BBT của hàm số
y f (x)
suy ra BBT của hàm số
y f (t)
để giải bài toán số nghiệm thuộc
đoạn
a ';b'
cúa phương trình
f (t) k.
Trang 3
Vy s nghim thuộc đoạn
5
0;
2



của phương trình
( )
sin 1fx=
2 3 5+=
nghim.
IV. BÀI TẬP TƯƠNG TỰ VÀ PHÁT TRIỂN
Mức độ 3
Câu 1. Cho hàm s
( )
y f x=
có đồ th như hình dưới đây:
S nghim thuc khong
( )
0;
của phương trình
( )
sin 4fx=−
A.
0
. B.
1
. C.
2
. D.
4
.
Li gii
Chn C
Xét phương trình:
( )
sin 4fx=−
( )
( )
sin 1;0
sin 0;1
x
x
=
=
( )
0;x
(
sin 0;1x
. Suy ra vi
( )
0;x
thì
( )
sin 4fx=−
( )
sin 0;1x =
. Vy
phương trình đã cho có 2 nghiệm
( )
0;x
.
Câu 2. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên và có bng biến thiên như sau:
Trang 4
Phương trình
( )
13
cos
3
fx=
có bao nhiêu nghim thuc khong
;
22




?
A.
0
. B.
1
. C.
2
. D.
4
.
Li gii
Chn C
Đặt
costx=
,
(
; 0;1
22
xt




.
Phương trình
( )
13
cos
3
fx=
tr thành
( )
13
3
ft=
.
Da vào bng biến thiên trên ta có phương trình
( )
13
3
ft=
có đúng một nghim
( )
0;1t
.
Vi mt nghim
( )
0;1t
, thay vào phép đặt ta được phương trình
cosxt=
có hai nghim phân
bit thuc thuc khong
;
22




.
Vậy phương trình
( )
13
cos
3
fx=
có hai nghim phân bit thuc thuc khong
;
22




.
Câu 3. Cho hàm s
( )
y f x=
có đồ th như hình vẽ sau:
S nghim của phương trình
( )
2sin 1fx=
trên đoạn
0;2
A.
1
. B.
2
. C.
3
. D.
4
.
Li gii
Chn C
Đặt
2sintx=
,
2;2t
.
Xét phương trình
( )
1ft=
, dựa vào đồ th ta thy:
Trang 5
( )
( )
( )
( )
( )
sin 1
sin 2
1
2sin 1
sin
2
2
1
1
2
3
5
tl
tn
ft
tn
tl
x
x
x
x
=−
=−
=−
=
=−
=−
=
=
=−
.
Vi
sin 1 2
2
xxk
=− + =
,
0;2
2
3
xx
=
.
Vi
2
1
6
sin
7
2
2
6
xk
x
xk
= +
=
=+
,
0;2
6
11
xx
=
,
7
6
.
Vy phương trình
( )
2sin 1fx=
có 3 nghim trên đoạn
0;2
.
Câu 4. Cho hàm s
( )
fx
có đồ th như hình vẽ như sau:
S nghim thuộc đoạn
3
;2
2



của phương trình
( )
3 cos 5 0fx+=
A.
4
. B.
7
. C.
6
. D.
8
.
Li gii
Chn B
Ta có
( ) ( )
( )
( )
( )
( )
cos 2; 1
cos 1;0
5
3 cos 5 0 cos
3
cos 0;1
cos 1;2
xa
xb
f x f x
xc
xd
=
=
+ = =
=
=
cos 1;1x−
nên
( )
cos 2; 1xa=
( )
cos 1;2xd=
vô nghim.
Xét đồ th hàm s
cosyx=
trên
3
;2
2



.
x
y
-2
-1
O
1
-1
Trang 6
Phương trình
( )
cos 1;0xb=
4
nghim phân bit.
Phương trình
( )
cos 0;1xc=
3
nghim phân bit, không trùng vi nghim nào của phương
trình
( )
cos 1;0xb=
.
Vậy phương trình đã cho có
7
nghim phân bit thuộc đoạn
3
;2
2



.
Câu 5. Cho hàm s
( )
fx
có bng biến thiên như sau:
S nghim thuộc đoạn
;

của phương trình
( )
3 2sin 1 0fx+=
A.
4
. B.
5
. C.
2
. D.
6.
Li gii
Chn A
Đặt
2sintx=
. Vì
;x

−
nên.
2;2t −
.
( ) ( )
3
3 1 0
1
f t f t + = =
.
Da vào bng biến thiên, phương trình
( )
1
3
ft=−
có 2 nghim
( )
1
2;0t −
( )
2
0;2t
.
Suy ra
( )
1
sin 1;0
2
t
x =
( )
2
sin 0;1
2
t
x =
.
Vi
( )
1
sin 1;0
2
t
x =
thì phương trình có 2 nghiệm
12
0xx
.
Vi
( )
2
sin 0;1
2
t
x =
thì phương trình có 2 nghiệm
34
0 xx
.
Vậy phương trình có 4 nghiệm phân bit thuộc đoạn
;

.
Trang 7
Câu 6. Cho hàm s
( )
fx
có bng biến thiên như sau:
S nghim thuộc đoạn
3
;
2



của phương trình
( )
2 2cos 9 0fx−=
A.
5.
B.
2.
C.
3.
D.
6.
Li gii
Chn A
Đặt
2costx=
,
2;2t−
thì
( )
2 2cos 9 0fx−=
tr thành
( ) ( ) ( )
9
2 9 0 1
2
f t f t = =
.
Nhn xét: s nghim của phương trình
( )
1
s giao điểm của hai đồ th:
( ) ( )
:C y f t=
đường
thng
( )
9
:
2
dy=
.
Bng biến thiên hàm s
( )
y f t=
trên đoạn
2;2
:
Da vào bng biến thiên, trên đoạn
2;2
phương trình
( )
2
2 nghim phân bit
( ) ( )
12
2;0 , 0;2tt
.
Ta có đồ th hàm s
cosyx=
trên
3
;
2



:
Trang 8
Vi
( ) ( ) ( )
1
11
2;0 2cos 2;0 cos 1;0
2
t
t x t x = =
.
Dựa vào đồ th hàm s
cosyx=
trên
3
;
2



ta thấy phương trình
( )
1
cos 1;0
2
t
x =
3
nghim phân bit:
1 2 3
3
2 2 2
x x x

.
Vi
( ) ( ) ( )
2
22
0;2 2cos 0;2 cos 0;1 .
2
t
t x t x = =
Dựa vào đồ th hàm s
cosyx=
trên
3
;
2



ta thấy phương trình
( )
2
cos 0;1
2
t
x =
2
nghim phân bit
45
0
22
xx

.
Vy s nghim thuộc đoạn
3
;
2



của phương trình
( )
2 2cos 9 0fx−=
5
nghim.
Câu 7. Cho hàm s
()fx
có bng biến thiên như sau:
S nghim trên đoạn
2 ;2

của phương trình
( )
4 cos 5 0+=fx
A.
4.
B.
6.
C.
3.
D.
8.
Li gii
Chn D
T
( ) ( ) ( )
5
4 cos 5 0 cos 1
4
+ = = f x f x
.
Đặt
cos=tx
vi
2 ;2

−x
thì
1;1−t
.
Ta có
( ) ( )
5
1
4
ft =
.
Trang 9
Xét hàm s
( )
cos ; 2 ;2h x x x

=
, ta có BBT:
Vi
1=−t
thì phương trình
2
nghim.
Vi
11 t
thì phương trình
4
nghim.
Vi
1t =
thì phương trình
3
nghim.
Xét
( )
5
4
ft=−
vi
1;1−t
.
Nhìn vào BBT, khi đó phương trình
( )
5
4
ft=−
có 2 nghim.
Vy tt c có 8 nghim.
Câu 8. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên và có đồ th như hình vẽ dưới đây. Tập hp tt c các giá
tr thc ca tham s
m
để phương trình
( )
2
2 2 3 1f x x m+ = +
có nghim thuc đoạn
0;1
A.
0;4
. B.
1;0
. C.
0;1
. D.
1
;1
3



.
Li gii
Chn D
Đặt
2
22t x x= +
. Vi
0;1 2;1xt
.
Phương trình
( )
2
2 2 3 1f x x m+ = +
có nghim thuộc đoạn
0;1
khi và ch khi phương trình
( )
31f t m=+
có nghim thuc
1
2;1 0 3 1 4 1
3
mm +
.
Trang 10
Câu 9. Cho hàm s
( )
=y f x
liên tc trên mi khong
( ;1)−
;
(1; )+
đồ th như hình vẽ dưới
đây:
Tp hp tt c các giá tr thc ca tham s
m
để phương trình
( )
2
logf x m=
nghim thuc
khong
( )
4;+
A.
( )
1;+
. B.
( )
0;2
. C.
)
0;1
. D.
\1
.
Li gii
Chn C
Đặt
2
logtx=
. Vi
( )
4;x +
thì
( )
2;t +
.
Do đó phương trình
( )
2
logf x m=
nghim thuc khong
( )
4;+
khi ch khi phương
trình
( )
=f t m
có nghim thuc khong
( )
2;+
.
Quan sát đồ th ta suy ra
( )
=f t m
có nghim thuc khong
( )
2;+
khi
)
0;1m
.
Câu 10. Cho hàm s bc ba
( )
y f x=
có đồ th hàm s như hình vẽ dưới đây:
Tìm s nghim thc của phương trình
(
)
2
4 3 2.f x x + =
A.
1
B.
3
. C.
4
. D.
5
.
Li gii
Chn A
Cách 1: Ta có
2
43xx +
xác định khi
1 3.x
O
x
y
2
2
1
1
Trang 11
T đồ th ca hàm s, ta có
(
)
( )
( )
2
22
2
4 3 0
4 3 2 4 3 1 .
4 3 2;3
x x a
f x x x x
x x b
+ =
+ = + =
+ =
loaïi
2
4 3 1 2.x x x + = =
2 2 2
4 3 4 3 0x x b x x b + = + + =
( )
( )
22
4 3 1 0, 2;3 .b b b
= + =
Vậy phương trình
(
)
2
4 3 2f x x + =
có đúng
1
nghim.
Cách 2: Đặt
2
4 3 [0;1], [1;3]t x x t x= +
.
Ta
(
)
2
4 3 2f x x + =
tr thành
( )
2ft=−
, khi đó phương trình 1 nghiệm
trên
[0;1].
Câu 11. Cho hàm s
( )
=y f x
liên tc trên và có đồ th như hình vẽ dưới đây. Tập hp tt c các giá
tr thc ca tham s
m
để phương trình
(
)
2
2f x m−=
có nghim là:
A.
2; 2


. B.
( )
0;2
. C.
( )
2;2
. D.
0;2
.
Li gii
Chn D
Điu kin của phương trình:
2; 2x

−

.
Đặt
2
2tx=−
. Vi
2; 2x

−

thì
0; 2t


.
Do đó phương trình
(
)
2
2f x m−=
nghim khi ch khi phương trình
( )
=f t m
nghim
thuộc đoạn
0; 2


.
Quan sát đồ th ta suy ra điều kin ca tham s
m
0;2m
.
Câu 12. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên đ th như hình vẽ dưới đây. Tìm tp hp tt c các
giá tr thc ca tham s
m
để phương trình
( )
e
x
fm=
có nghim thuc khong
( )
0;ln 2
.
O
x
y
-2
2
2
2
2
Trang 12
A.
( )
3;0
. B.
( )
3;3
. C.
( )
0;3
. D.
3;0
Li gii
Chn A
Đặt
e
x
t =
. Vi
( ) ( )
0;ln2 1;2xt
.
Phương trình
( )
e
x
fm=
nghim thuc khong
( )
0;ln 2
khi ch khi phương trình
( )
f t m=
có nghim thuc khong
( )
1;2 3 0m
.
Câu 13. Cho hàm s
( )
32
y f x ax bx cx d= = + + +
đồ th như hình vẽ. Tìm tp hp tt c các giá tr
thc ca tham s
m
để phương trình
( )
2
sinf x m=
có nghim.
A.
1;1
. B.
( )
1;1
. C.
( )
1;3
. D.
1;3
.
Li gii
Chn A
Đặt
2
sin 0;1t x t=
, khi đó yêu cầu bài toán tr thành tìm
m
để phương trình
( )
f t m=
nghim
t
trên đoạn
0;1
. Dựa vào đồ th hàm s ta suy ra
1;1m−
.
Câu 14. Cho hàm s
( )
y f x=
có đồ th như hình vẽ bên. Có bao nhiêu giá tr nguyên ca tham s
m
để
phương trình
( )
2
log 2 1f x m=+
có nghim thuc
1;2
?
1
Trang 13
A.
3.
B.
1.
C.
2.
D.
5.
Li gii
Chn C
Đặt
1;2
2
log 0;1
x
t x t
=
( )
1;2ft
. Ta có đồ th hình v như sau:
Để phương trình đã cho có nghiệm tho mãn yêu cu thì
1
1 2 1 2 1
2
mm +
.
Do
1;0mm
.
Câu 15. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên đồ th như hình vẽ dưới đây. Có bao nhiêu giá trị
nguyên ca
m
để phương trình
( )
2
2logf x m=
có nghim duy nht trên
1
;2
2


?
A.
9
. B.
6
. C.
5
. D.
4
.
Li gii
Chn B
Đặt
2
2logtx=
,
)
1
;2 2;2
2
xt


. Vi mi
)
2;2t −
thì phương trình
2
2log xt=
mt nghim duy nht trên
1
;2
2


.
Trang 14
Phương trình
( )
2
2logf x m=
có nghim duy nht thuộc đoạn
1
;2
2


khi và ch khi phương
trình
( )
f t m=
có nghim duy nht thuc
)
22
2;2
6
m
m
−
=
có 6 giá tr nguyên ca
m
tha mãn.
Câu 16. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên và có đồ th như hình vẽ. Có bao nhiêu giá tr nguyên
m
để phương trình
( )
2cos 1f x m−=
có hai nghim thuc
;
22




?
A.
3
. B.
2
. C.
4
. D.
5
.
Li gii
Chn A
Đặt
2cos 1xt−=
;
(
; 1;1
22
xt




.
Ta có:
( )
1;1t −
cho 2 nghim
;
22
x


−


.
Do đó phương trình
( )
2cos 1f x m−=
hai nghim thuc
;
22




khi phương trình
( )
f t m=
có mt nghim thuc
( )
1;1
.
T đồ th ta thy
( )
f t m=
có mt nghim thuc
( )
1;1
( )
3;1m
.
Vy tp hp s nguyên
m
tha mãn yêu cu bài toán là
2; 1;0S =
.
Câu 17. Cho hàm s
()y f x=
có đồ th như hình vẽ sau:
Trang 15
bao nhiêu s nguyên
m
để phương trình
3
(2 6 2)f x x m + =
6 nghim phân bit thuc
đoạn
[ 1;2]
?
A.
1
. B.
0
. C.
2
. D.
3
.
Li gii
Chn A
Xét hàm s
( )
3
2 6 2g x x x= +
trên đoạn
1;2
, ta có bng biến thiên như sau :
Đặt
3
2 6 2t x x= +
, vi
1;2x−
thì
2;6t −
.
Da vào bng biến thiên ta nhn xét vi mi giá tr
(
0
2;6t −
thì phương trình
3
0
2 6 2t x x= +
hai nghim phân bit
1;2x−
ti
0
2t =
thì phương trình
3
0
2 6 2t x x= +
có mt nghim.
Vi nhận xét trên và đ th hàm s trên đoạn
2;6
thì phương trình
( )
3
2 6 2f x x m + =
có 6
nghim phân bit thuộc đoạn
1;2
khi ch khi phương trình
( )
f t m=
3 nghim phân
bit trên na khong
(
2;6
.
Suy ra
02m
. Vy mt giá tr nguyên
1m =
tha mãn.
Câu 18. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên có đồ th như hình vẽ dưới đây
Trang 16
bao nhiêu giá tr nguyên ca tham s
m
để phương trình
(
)
2
2 9 2019f x m =
nghim?
A.
5.
B.
4.
C.
7.
D.
8.
Li gii
Chn A
Ta có
(
)
(
)
( )
22
2019
2 9 2019 9 *
2
m
f x m f x
= =
.
Đặt
2
9tx=−
vi
3 ; 3x −
. Ta có
2
00
9
x
t t x
x
= = =
.
T bng biến thiên ta có
0 ; 3t
. Vậy phương trình
( )
*
có nghim khi và ch khi phương
trình
( )
2019
2
m
ft
=
có nghim
0 ; 3t
hay
( )
( )
0;3
0;3
2019
min max
2
m
f t f t

1 2019 3
1 2019 3 2018 2022
222
m
mm
.
Do
2018 ; 2019 ; 2020 ; 2021 ; 2022mm
.
Vy có 5 giá tr ca
m
tha mãn yêu cu bài toán.
Câu 19. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên có đồ th như hình vẽ sau:
S các giá tr ngun ca tham s
m
để phương trình
( )
2
1
0
8
x
m
fe
−=
hai nghim phân
bit là
A.
5
. B.
4
. C.
7
. D.
6
.
Li gii
Trang 17
Chn A
Ta có
( ) ( )
( )
22
11
0 *
88
xx
mm
f e f e
−−
= =
.
Đặt
( )
0
x
e t t=
. Khi đó
( )
*
tr thành
( ) ( )
2
1
1
8
m
ft
=
.
Ta có mi
0t
cho duy nht mt giá tr
lntx =
.
Phương trình
( )
*
có hai nghim phân bit
Phương trình
( )
1
có hai nghiệm dương phân biệt
Đưng thng
2
1
8
m
y
=
ct phần đồ th hàm s
( )
y f t=
trên khong
( )
0;
+
tại hai điểm
phân bit
2
1
11
8
m
2
7 9 3 3mm
m
.
2 ; 1 ; 0 ;1 ; 2m
có 5 giá tr nguyên ca
m
tha mãn.
Câu 20. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên có bng biến thiên như hình dưới đây.
Tìm s nghim thc phân bit của phương trình
( ) ( )
2
32f x f x=−
.
A.
3.
B.
4.
C.
2.
D.
1.
Li gii
Chn B
Ta có
( ) ( ) ( ) ( )
( )
( )
22
1
3 2 2 3 0 .
3
fx
f x f x f x f x
fx
=
= + =
=−
Da vào bng biến thiên suy ra đồ th hàm s
( )
y f x=
cắt đường thng
1y =
tại hai điểm phân
biệt nên phương trình
( )
1fx=
có hai nghim phân bit.
Da vào bng biến thiên suy ra đồ th hàm s
( )
y f x=
ct đường thng
3y =−
tại hai đim
phân biệt nên phương trình
( )
3fx=−
hai nghim phân bit, không trùng vi các nghim
của phương trình
( )
1fx=
.
Vy phương trình
( ) ( )
2
32f x f x=−
có 4 nghim phân bit.
𝑥
−∞
0
2
+∞
𝑦′
+
0
0
+
𝑦
−∞
1
−3
+∞
Trang 18
Mức độ 4
Câu 1. Cho hàm s bc ba
( )
y f x=
có đồ th như hình vẽ sau:
Hi phương trình
( )
( )
2f f x =
có bao nhiêu nghiệm?
A.
3.
B.
4.
C.
5.
D.
6.
Li gii
Chn C
Dựa vào đồ th ca hàm s ta có:
( )
( )
( )
( )
2
2
1
fx
f f x
fx
=−
=
=
.
Số nghiệm của các phương trình
( )
2fx=−
( )
1fx=
lần lượt s giao điểm đồ th hàm s
( )
y f x=
và các đường thng
2, 1y y= =
.
Dựa vào đồ thị ta
( )
2fx=−
hai nghiệm phân biệt
12
1; 2x x= =
( )
1fx=
ba
nghim
3 4 5
;;x a x b x c= = =
sao cho
2 1 1 2.a b c
Vậy phương trình
( )
( )
2f f x =
có 5 nghiệm phân biệt.
Câu 2. Cho m s
( )
fx
liên tc trên đồ th
( )
y f x=
như hình vẽ bên. Phương trình
( )
( )
20f f x−=
có tt c bao nhiêu nghim phân bit?
A. 4. B. 5. C. 6. D. 7.
Li gii
Chn B
y
=
f
(
x
)
-2
2
y
x
O
2
-2
1
-1
Trang 19
Theo đồ th:
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
2 1 2 2 1
0 0 1 2 0 2 2 2
1 2 2 2 3
x a a f x a f x a
f x x b b f f x f x b f x b
x c c f x c f x c
= = =
= = = = =
= = =
Nghim ca các phương trình (1); (2); (3) lần lượt giao điểm ca các đường thng
2 ; 2 ; 2y a y b y c= = =
với đồ th hàm s
( )
fx
.
( ) ( )
2; 1 2 3;4aa
suy ra phương trình (1) có đúng 1 nghiệm.
( ) ( )
0;1 2 1;2bb
suy ra phương trình (2) có đúng 1 nghiệm.
( ) ( )
1;2 2 0;1cc
suy ra phương trình (3) có 3 nghiệm phân bit.
Kết lun: Có tt c 5 nghim phân bit.
Câu 3. Cho hàm s
( )
y f x=
có đồ th như hình vẽ dưới đây:
Hỏi bao nhiêu điểm trên đường tròn lượng giác biu din nghim của phương trình
( )
cos2 0f f x =


?
A.
1
điểm. B.
3
điểm. C.
4
điểm. D. Vô s.
Li gii
Chn C
Dựa vào đồ th ta thy khi
1;1x −
thì
0;1 .y
Do đó nếu đặt
cos2tx=
thì
1;1 ,t −
khi đó
( )
cos2 0;1 .fx
Dựa vào đồ th, ta có
( )
( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
cos2 0
cos2 0 cos2 1 .
cos2 1
fx
f f x f x a a
f x b b
=
= =


=
loaïi
loaïi
Phương trình
( ) ( ) ( )
( ) ( )
cos2 0
cos2 0 cos2 1
cos2 1
x
f x x a a
x b b
=
= =
=
loaïi
loaïi
( )
cos2 0 .
42
x x k k

= = +
Vậy phương trình đã cho có
4
điểm biu din nghiệm trên đường tròn lượng giác.
Câu 4. Cho hàm s có đồ th như hình vẽ sau:
( )
y f x=
Trang 20
S nghim của phương trình
2 2 2
[ ( 1)] ( 1) 2 0f x f x+ + =
A. 1. B. 4. C. . D. .
Li gii
Chn B
Đặt
2
11t x t= +
.
Ta thy ng vi
1t =
cho ta mt giá tr ca
x
ng vi mi giá tr
1t
cho ta hai giá tr ca
x
.
Phương trình đã cho trở thành:
2
( ) 1
[ ( )] ( ) 2 0
( ) 2
ft
f t f t
ft
=−
=
=
.
T đồ th m s
()y f t=
trên
[1;+ )
suy ra phương trình
( ) 1ft=−
nghim
2t =
phương trình
( ) 2ft=
nghim
2t
do đó phương trình đã cho có 4 nghiệm.
Vậy phương trình đã cho có 4 nghiệm.
Câu 5. Đồ th hàm s
( )
4 3 2
f x ax bx cx dx e= + + + +
có dạng như hình vẽ sau:
Phương trình
( ) ( ) ( )
4 3 2
( ) ( ) ( ) ( ) 0a f x b f x c f x df x e+ + + + =
(*) có s nghim là
A.
2.
B.
6.
C.
12.
D.
16.
Li gii
Chn C.
3
5
1
1
Trang 21
Ta thấy đồ th
( )
y f x=
ct trc hoành tại 4 điểm phân biệt nên phương trình
( )
0fx=
có 4
nghim phân bit:
( )
1
1,5; 1x
,
( )
2
1; 0,5x
,
( )
3
0;0,5x
,
( )
4
1,5;2x
.
K đường thng
ym=
, khi đó:
Vi
( )
1
1,5; 1mx=
có 2 giao điểm nên phương trình
( )
1
f x x=
có 2 nghim.
Vi
( )
2
1; 0,5mx=
có 4 giao điểm nên phương trình
( )
2
f x x=
có 4 nghim.
Vi
( )
3
0;0,5mx=
có 4 giao điểm nên phương trình
( )
3
f x x=
có 4 nghim.
Vi
( )
4
1,5;2mx=
có 2 giao điểm nên phương trình
( )
4
f x x=
có 2 nghim.
Vậy phương trình (*) có 12 nghiệm.
Câu 6. Cho hàm s
( )
fx
liên tc trên đồ th
( )
y f x=
như hình vẽ bên. S nghim thc ca
phương trình
( )
( )
2 e 1
x
ff+=
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Li gii
Chn B
Ta có:
Trang 22
Theo đồ th :
( )
( )
( )
( )
( )
2 e 1
2 e 1
2 e , 2 3
x
x
x
f
ff
f a a
+ =
+ =
+ =
( ) ( )
( )
e1
2 e 1 e 3 0
e1
x
xx
x
f f x
bL
=
+ = = =
=
( ) ( )
( )
( )
( )
e1
2 e e 2, 0 2 1 e 0 ln
e2
x
x x x
x
cL
f a f a a d L x t
t
=
+ = = = =
=
Vậy phương trình đã cho có 2 nghiệm phân bit.
Câu 7. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên thỏa mãn điều kin
( )
lim
x
fx
−
=
( )
lim
x
fx
→+
= −
đ
th như hình dưới đây:
Vi gi thiết, phương trình
(
)
3
1f x x a + =
nghim. Gi s khi tham s
a
thay đổi, phương
trình đã cho có nhiều nht
m
nghim và có ít nht
n
nghim. Giá tr ca
mn+
bng
A.
4
. B.
6
. C.
3
. D.
5
.
Li gii
Chn C
D thấy điều kin của phương trình đã cho là
0x
.
Đặt
( )
3
1 1 ( ;1]t x x t= +
.
Trang 23
D thấy phương trình
( )
1
luôn có nghim duy nht
( ;1]t −
.
Phương trình đã cho có dạng:
( )
(2), 1f t a t=
.
S nghim của phương trình đã cho bằng s nghim ca (2).
Đồ th hàm s
( )
, 1y f t t=
có dng:
Do đó:
(2) vô nghim khi
1a
.
(2) có hai nghim khi
31a
.
(2) có nghim duy nht khi
1a =
hoc
3a −
.
Vy
2, 1 3m n m n= = + =
.
Câu 8. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên và có đồ th như hình vẽ. Gi
S
là tp các giá tr nguyên
ca
m
để cho phương trình
( )
sin 3sinf x x m=+
nghim thuc khong
( )
0;
. Tng các
phn t ca
S
bng
A.
5.
B.
8.
C.
10.
D.
6.
Li gii
Chn C
Đặt
sintx=
, do
( ) (
(
0; sin 0;1 0;1x x t
.
Phương trình đã cho trở thành
( )
3f t t m=+
( ) 3f t t m =
(*)
.
Đặt
( ) ( ) 3 .g t f t t=−
Ta có:
'( ) '( ) 3g t f t=−
(1)
.
Trang 24
Dựa vào đồ th hàm s
( ),y f x=
ta có:
(
0;1 : '( ) 0t f t
(2)
.
T (1) và (2) suy ra:
(
0;1 : '( ) 0.t g t
Do đó hàm số
()gt
nghch biến trên khong
( )
0;1 .
PT (*) có nghim
(
0;1
0;1
0;1 min ( ) max ( ) (1) (0)t g t m g t g m g
(1) 3 (0) 4 1.f m f m
Vy m nguyên là:
4; 3; 2; 1;0 10.mS =
Câu 9. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên và có đồ th như hình vẽ sau:
bao nhiêu giá tr nguyên ca tham s
m
để phương trình
( )
2 sin
2
m
f x f

=


đúng 12
nghim phân bit thuộc đoạn
;2

?
A.
3.
B.
4.
C.
2.
D.
5.
Li gii
Chn C
Ta có bng biến thiên ca hàm s
( )
2 siny g x x==
trên đoạn
;2

Phương trình
( )
2 sin
2
m
f x f

=


có đúng 12 nghiệm phân bit thuộc đoạn
;2

khi và ch
khi phương trình
( )
2
m
f t f

=


có 2 nghim phân bit
( )
0;2t
.
Trang 25
Dựa vào đồ th hàm s
( )
y f x=
suy ra phương trình
( )
2
m
f t f

=


2 nghim phân bit
( )
0;2t
khi và ch khi
27
0
16 2
m
f



02
04
2
33
22
m
m
mm




.
Do
m
nguyên nên
1;2m
. Vy có 2 giá tr ca
m
tho mãn bài toán.
Câu 10. Cho hàm s
( )
y f x=
có bng biến thiên như sau:
S nghim thuộc đoạn
;

của phương trình
11
sin cos 2
34
f x x

=


A.
3
. B.
0
. C.
2
. D.
1
.
Li gii
Chn B
Nhìn vào đồ th ta xét phương trình
( )
1
2
1
x
fx
x
=
=
=−
Nên t đó ta có :
11
sin cos 2
34
f x x

=


11
sin cos 1
34
xx =
5 4 3
sin cos 1
12 5 5
xx

=


( )
5
sin 1
12
x
=
( )
12
sin
5
x
=
D thy rằng phương trình trên vô nghiệm.
Vậy phương trình đã vô nghiệm trên đoạn
0;2
.
Câu 11. Cho hàm s
( )
fx
có bng biến thiên như sau
Trang 26
S nghim thuộc đoạn
2;
2



của phương trình
( )
3 in cos 4 0f s x x+ + =
A.
4
. B.
5
. C.
3
. D.
8
.
Li gii
Chn B
Xét phương trình
( )
3 sin cos 4 0f x x+ + =
.
Đặt
sin cos 2sin
4
t x x x

= + = +


, ta được phương trình
( ) ( )
4
3 4 0
3
f t f t+ = =
.
Da vào bng biến thiên kết hợp điều kin ca n
t
ta có:
( )
( )
( )
( ) ( )
( ) ( )
sin 1;0 1
2;0
4
4
2
3
0; 2
sin 0;1 2
4
2
a
x
ta
ft
b
tb
x

+ =

=

=

=
+ =


.
Ta có: trên đoạn
2;
2



phương trình
( )
1
2 nghiệm, còn phương trình
( )
2
3 nghim
khác
2
nghim của phương trình (1).
Vì vậy phương trình đã cho có 5 nghiệm trên đoạn
2;
2



.
Câu 12. Cho hàm số
( )
y f x=
có đồ thị như sau:
S nghim thuộc đoạn
;

của phương trình
( )
3 2 cos 2 0fx+=
A.
4
. B.
5
. C.
2
. D.
6
.
Li gii
Chn A
Đặt
2 costx=
. Vì
;x

−
nên
0;2t
( ) ( )
3
3 2 0
2
f t f t + = =
.
Trang 27
Da vào bng biến thiên, phương trình
( )
2
3
ft=−
có 1 nghim
( )
0
0;1t
.
Suy ra
0
1
cos 0;
22
t
x

=


.
Vi
0
cos
2
t
x =
thì phương trình đã cho có 2 nghiệm
12
0
22
xx

.
Vi
0
cos
2
t
x =−
thì phương trình đã cho có 2 nghiệm
34
;
22
xx


.
Vậy phương trình đã cho có 4 nghiệm phân bit thuộc đoạn
;

.
Câu 13. Cho hàm s
( )
=y f x
liên tc trên và có đồ th như hình vẽ dưới đây. Tập hp tt c các giá
tr thc ca tham s
m
để phương trình
( )
2 2 sin 1f x m+=
có nghim thuc khong
( )
0;
A.
)
0;4
. B.
( )
0;4
. C.
( )
1;3
. D.
)
0;8
.
Li gii
Chn D
Đặt
2 sin 1tx=+
. Vi
( )
0;x
thì
(
1;3t
.
Do đó phương trình
( )
2 2 sin 1f x m+=
có nghim thuc khong
( )
0;
khi và ch khi phương
trình
( )
2
m
ft=
có nghim thuc na khong
(
1;3
.
Quan sát đồ th ta suy ra điều kin ca tham s
m
)
)
0;4 0;8
2
m
m
.
Câu 14. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên và có bng biến thiên như hình vẽ bên
Có bao nhiêu s nguyên dương
m
để phương trình
( ) ( )
2sin 1f x f m+=
có nghim thc?
O
x
y
3
4
1
1
3
Trang 28
A.
2
. B.
5
. C.
4
. D.
3
.
Li gii
Chn D
Đặt
2sin 1 1;3x t t+ =
phương trình
( ) ( )
2sin 1f x f m+=
tr thành
( ) ( )
f t f m=
.
Phương trình
( ) ( )
2sin 1f x f m+=
có nghiệm khi phương trình
( ) ( )
f t f m=
có nghim
1;3t −
.
T bng biến thiên suy ra phương trình
( ) ( )
f t f m=
có nghim
1;3t −
khi
( )
22fm
.
ng t bng biến thiên suy ra
( )
2 2 1 3f m m
.
Do
m
nguyên dương nên
1,2,3m
.
Câu 15. Cho hàm s
( )
fx
có bng biến thiên như sau:
S nghim thuộc đoạn
3
2;
2



của phương trình
( )
3 2 sin 10 0fx + =
A.
5
. B.
4
. C.
3
. D.
7
.
Li gii
Chn D
Đặt
2 sintx=−
,
2;0t −
thì
( )
3 2 sin 10 0fx + =
( )
1
tr thành
( ) ( )
10
3 10 0
3
f t f t+ = =
( )
2
.
Nhn xét: S nghim của phương trình là
( )
2
s giao điểm ca hai đ th:
( ) ( )
:C y f t=
đường thng
( )
10
:
3
dy=−
.
Bng biến thiên hàm s
( )
y f t=
trên đoạn
2;0
:
Trang 29
Da vào bng biến thiên, s nghim
2;0t −
ca
( )
2
1 nghim
( )
2;0t −
( )
( )
1
2
sin 1;0
sin 0;1
xt
xt
=
=
.
Trường hp 1:
( )
1
sin 1;0xt=
Đồ th hàm s:
sinyx=
trên đoạn
3
2;
2



Nhn xét: S nghim của phương trình
( )
1
sinx t 1;0=
s giao đim cu hai đồ th
và đường thng
( )
11
: , 1;0d y t t=
.
Dựa vào đ th ta thấy phương trình
( )
1
sinx t 1;0=
4 nghim phân bit
1 2 3 4
33
; ; ; x
2 2 2 2
x x x
.
Trường hp 2:
( )
2
sin 0;1xt=
PT
( )
1
Đồ th hàm
sinyx=
trên đoạn
3
2;
2



Nhn xét: S nghim của phương trình
( )
2
sinx t 0;1=
s giao điểm cu hai đồ th
và đường thng
( )
22
: , 0;1d y t t=
.
Trang 30
Dựa vào đ th ta thấy phương trình
( )
2
sinx t 0;1=
3 nghim phân bit
5 6 7
3
2 ; 0; 0 x
2 2 2
xx
.
Vy s nghim thuộc đoạn
3
2;
2



của phương trình
( )
3 2 sin 10 0fx + =
7
nghim.
Câu 16. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên đồ th như hình vẽ. Tng tt c giá tr nguyên ca
tham s
m
để phương trình
( )
( )
2 cosf f x m=
có nghim
;.
2
x


A.
1
. B.
0
. C.
1
. D.
2
.
Li gii
Chn D
+) Đặt
costx=
, do
;
2
x


nên suy ra
(
1;0 .t −
Trên khong
( )
1;0
hàm s nghch biến nên suy ra
Vi
(
1;0t −
thì
( ) ( ) ( )
01f f t f
hay
( )
0 2.ft
+) Đặt
( )
2 cosu f x=
thì
( )
)
2 , 0;2 .u f t u=
Khi đó bài toán trở thành:
Tìm
m
để phương trình
( )
f u m=
có nghim
)
0;2 .u
Quan sát đồ th ta thy rng vi
)
0;2u
thì
( )
)
2;2 2 2.f u m
2; 1;0;1 .mm
Vy có 4 giá tr ca
.m
Tng các giá tr ca
m
tha mãn yêu cu bài toán là
2
.
Câu 17. Cho hàm s
()fx
có đồ th như sau:
1
1
2
2
O
y
1
2
x
1
2
Trang 31
S nghim thuộc đoạn
[0;3 ]
của phương trình
2 (cos ) 1 0−=fx
là:
A.
12
. B.
6
. C.
10
. D.
8
Li gii
Chn A
Đặt
cos=tx
vi
[0;3 ] t [ 1;1]
x
.
Phương trình
2 (cos ) 1 0−=fx
tr thành
1
(t) (1)
2
1
(t) (2)
2
=
=
f
f
Căn cứ đồ th hàm s
()fx
ta thy:
+
1
12
2
( 1;0)
(1) ( )
( 1;0)
=

=
tt
tt
tt
Vi
11
( 1;0) cos= =t t x t
có 3 nghim thuc
[0;3 ]
.
Vi
22
( 1;0) cos= =t t x t
có 3 nghim thuc
[0;3 ]
.
+
3
34
4
(0;1)
(2) ( )
(0;1)
=

=
tt
tt
tt
Vi
33
(0;1) cos= =t t x t
có 3 nghim thuc
[0;3 ]
.
Vi
44
(0;1) cos= =t t x t
có 3 nghim thuc
[0;3 ]
.
Các nghim trên không có nghim nào trùng nhau.
Vậy phương trình đã cho có 12 nghiệm thuc
[0;3 ]
.
Trang 32
Câu 18. Cho hàm s
( )
42
f x ax bx c= + +
,
0a
và có đồ th như sau:
Tính tng các giá tr nguyên ca tham s
m
để phương trình
( )
( )
2 sin 3f f x m−=
có nghim
0;
2
x



.
A.
1
. B.
2
. C.
3
. D.
4
.
Li gii
Chn C
Đặt
sinxt=
,
0; 0;1
2
xt



( ) ( )
2 sin 2 2;4f x f t =
.
Đặt
( )
2 sin 3 1;1u f x u=
.
Phương trình trở thành:
( )
f u m=
.
Phương trình đã cho có nghiệm
0;
2
x



khi đường thng
=ym
ct đồ th hàm s tại các điểm
có hoành độ thuc
1;1
.
Dựa vào đồ th suy ra
12m
.
Vy tng các giá tr nguyên ca tham s
m
tha mãn là 3.
Câu 19. Cho hàm s
()fx
có bng biến thiên sau:
Có bao nhiêu giá tr nguyên ca tham s
m
để phương trình
( )
2sin 2 0f x m+ + =
có đúng 6
nghim phân bit thuc
0;3
?
Trang 33
A.
0.
B.
2.
C.
3.
D.
1.
Li gii
Chn B
( ) ( )
1
sin
2sin 1
2
2sin 2 0 2sin 2
2sin 1 1
sin
2
m
x
xm
f x m f x m
x m m
x
−−
=
+ =
+ + = + =
+ = +
=
.
Nhận xét
11
1
22
mm +
−=
.
Để phương trình
( )
2sin 2 0f x m+ + =
có đúng 6 nghiệm phân bit thuc
0;3
thì
( )
( )
1
sin 1
2
1
sin 2
2
m
x
m
x
−−
=
−+
=
có 6 nghim phân bit thuc
0;3
.
( )
1
4 nghim phân bit
( )
2
2 nghim phân bit thuc
0;3
hoc
( )
1
2 nghim
phân bit và
( )
2
có 4 nghim phân bit thuc
0;3
.
Dựa vào đồ th hàm s
sinyx=
, để
( )
1
có 4 nghim phân bit
( )
2
2 nghim phân bit thuc
0;3
hoc
( )
1
có 2 nghim phân bit và
( )
2
có 4 nghim phân bit thuc
0;3
thì
1
0
2
1
1
1
2
11
11
1
10
11
2
1
01
2
m
m
m
m
m
m
m
m
=
−+
=−
=
−−

−+

.
Vy có 2 giá tr nguyên ca
m
0; 1mm= =
để phương trình
( )
2sin 2 0f x m+ + =
có đúng
6 nghim phân bit thuc
0;3
.
Câu 20. Cho hàm s
( )
y f x=
liên tc trên có đồ th như hình vẽ bên dưới đây:
Trang 34
Tìm
m
để phương trình
( )
2
2f x x m−=
đúng
6
nghim thc phân bit thuộc đoạn
37
;.
22



A.
23m
hoc
( )
45fm
. B.
23m
hoc
( )
45fm
.
C.
23m
hoc
( )
45fm
. D.
23m
hoc
( )
45fm
.
Li gii
Chn C
Đặt
2
2t x x=−
, vi
37
;
22
x

−


.
Ta thy hàm s
( )
2
2u x x x=−
liên tục trên đoạn
37
;
22



22ux
=−
;
( )
01u x x
= =
.
Bng biến thiên:
Ta có nhn xét:
Vi
0t =
hoc
21
1
4
t
thì phương trình
2
2t x x=−
2
nghim phân bit;
Trang 35
Vi
1t =
thì phương trình
2
2t x x=−
3
nghim phân bit;
Vi mi
( )
0;1t
thì phương trình
2
2t x x=−
4
nghim phân bit.
Vi
2
2t x x=−
phương trình
( )
2
2f x x m−=
thành
( )
21
, 0;
4
f t m t


=




.
Dựa vào đồ th, ta bin lun s nghim của phương trình
( )
21
, 0;
4
f t m t


=




trong các
trường hp sau:
Trường hp 1:
2m =
( )
21f t t= =
. Khi đó phương trình
( )
2
2f x x m−=
3
nghim phân bit.
Trường hp 2:
23m
( )
( )
( )
0;1
1;3
ta
f t m
tb
=
=
=
. Khi đó phương trình
( )
2
2f x x m−=
6
nghim phân bit.
Trường hp 3:
3m =
( )
( )
0
1;3
t
f t m
tb
=
=
=
. Khi đó phương trình
( )
2
2f x x m−=
4
nghim phân bit.
Trường hp 4:
( )
34mf
( ) ( )
1;4f t m t a= =
. Khi đó phương trình
( )
2
2f x x m−=
2
nghim phân bit.
Trường hp 5:
( )
4mf=
( )
( )
4
1;4
t
f t m
tb
=
=
=
. Khi đó phương trình
( )
2
2f x x m−=
4
nghim phân bit.
Trường hp 6:
( )
45fm
( )
f t m=
3
nghim phân bit thuc
( )
1;5
. Khi đó phương trình
( )
2
2f x x m−=
6
nghim phân bit.
Trường hp 7:
5m =
( )
f t m=
2
nghim phân bit thuc
( )
1;5
. Khi đó phương trình
( )
2
2f x x m−=
4
nghim phân bit.
Trường hp 8:
21
5
4
mf




( )
f t m=
có
1
nghim thuc
21
1;
4



. Khi đó phương trình
( )
2
2f x x m−=
có
2
nghim phân
bit.
Trang 36
Vậy phương trình
( )
2
2f x x m−=
có đúng
6
nghim thc phân bit thuộc đoạn
37
;
22



khi
và ch khi
23m
hoc
( )
45fm
.
-------------------- HẾT --------------------
https://toanmath.com/
| 1/36

Preview text:

TÌM SỐ NGHIỆM CỦA PHƯƠNG TRÌNH HÀM HỢP
KHI BIẾT BẢNG BIẾN THIÊN HOẶC ĐỒ THỊ
I. KIẾN THỨC CẦN NHỚ
f (x ) = m là phương trình hoành độ giao điểm của hai đồ thị y = f (x ), y = m. Số nghiệm của phương
trình bằng số giao điểm của hai đồ thị y = f (x), y = m.
f (x) = g (x) là phương trình hoành độ giao điểm của hai đồ thị y = f (x), y = g (x). Số nghiệm của
phương trình bằng số giao điểm của hai đồ thị y = f (x), y = g (x).
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
 Sử dụng BBT hoặc đồ thị của hàm số f ( x) để tìm số nghiệm thuộc đoạn a;b của phương trình .
c f ( g ( x)) + d = m , với g(x) là hàm số lượng giác.
 Sử dụng BBT hoặc đồ thị của hàm số f ( x) để tìm số nghiệm thuộc đoạn a;b của phương trình .
c f ( g ( x)) + d = m , với g(x) là hàm số căn thức, đa thức, …
 Sử dụng BBT hoặc đồ thị của hàm số f ( x) để tìm số nghiệm thuộc đoạn a;b của phương trình .
c f ( g ( x)) + d = m , với g(x) là hàm số mũ, hàm số logarit.
 Sử dụng BBT hoặc đồ thị của hàm số f ( x) để tìm số nghiệm thuộc đoạn a;b của phương trình .
c f ( g ( x)) + d = m , với g(x) là hàm số chứa dấu giá trị tuyệt đối.
III. BÀI TẬP MẪU VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN
CÂU 46 - ĐỀ MINH HỌA TỐT NGHIỆP THPT 2020 MÔN TOÁN
Đề bài: Cho hàm số f ( x) có bảng biến thiên như sau:    Số nghiệm thuộc đoạn 5 0; 
 của phương trình f (sin x) =1 là  2  A. 7 . B. 4 . C. 5 . D. 6 . Trang 1
1. DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán sử dụng BBT hoặc đồ thị của hàm số f ( x) để tìm số nghiệm thuộc
đoạn a;b của PT .
c f ( g ( x)) + d = m .
2. KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
Số nghiệm thuộc đoạn a;b của PT f (t ) = k là số giao diểm của đồ thị y = f (t ) và đường thẳng
y = k với t a;b ( k là tham số). 3. HƯỚNG GIẢI:
B1: Đặt ẩn phụ t = g ( x) . Với x a;b  t a;b   . B2: Với .
c f ( g ( x)) + d = m f (t ) = k .
B3: Từ BBT của hàm số y f (x) suy ra BBT của hàm số y f (t) để giải bài toán số nghiệm thuộc
đoạn a ';b ' cúa phương trình f (t)  k.
4. LỜI GIẢI CHI TIẾT: Chọn C Đặt t = sin , x t  1 − ; 
1 thì PT f (sin x) = 1 ( )
1 trở thành f (t ) = 1 (2) .
BBT hàm số y = f (t ), t  1 − ;  1 :
Dựa vào BBT ta có số nghiệm t  1 − ;  1 của PT ( )
1 là 2 nghiệm phân biệt t  1 − ;0 , t  0;1 . 1 ( ) 2 ( )
Quan sát đồ thị y = sin x và hai đường thẳng y = t với t  1
− ;0 và y = t với t  0;1 . 2 ( ) 1 ( ) 1 2  5  + Với t  1
− ;0 thì PT sin x = t có 2 nghiệm x  0; . 1 ( ) 1    2   5 
+ Với t  0;1 thì PT sin x = t có 3 nghiệm x  0; . 2 ( ) 2    2  Trang 2  5 
Vậy số nghiệm thuộc đoạn 0; 
 của phương trình f (sin x) =1 là 2+3 = 5 nghiệm.  2 
IV. BÀI TẬP TƯƠNG TỰ VÀ PHÁT TRIỂNMức độ 3 Câu 1.
Cho hàm số y = f ( x) có đồ thị như hình dưới đây:
Số nghiệm thuộc khoảng (0; ) của phương trình f (sin x) = 4 − là A. 0 . B. 1. C. 2 . D. 4 . Lời giải Chọn C sin x =  ( 1 − ;0)
Xét phương trình: f (sin x) = 4
−  sin x =    (0; ) 1
x (0; )  sin x (0 
;1 . Suy ra với x (0; ) thì f (sin x) = 4
−  sin x =  (0; ) 1 . Vậy
phương trình đã cho có 2 nghiệm x (0; ) . Câu 2.
Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
và có bảng biến thiên như sau: Trang 3     Phương trình f ( x) 13 cos =
có bao nhiêu nghiệm thuộc khoảng − ;   ? 3  2 2  A. 0 . B. 1. C. 2 . D. 4 . Lời giải Chọn C    
Đặt t = cosx , x  − ;  t    (0; 1.  2 2  Phương trình f ( x) 13 cos =
trở thành f (t ) 13 = . 3 3
Dựa vào bảng biến thiên trên ta có phương trình f (t ) 13 =
có đúng một nghiệm t (0 ) ;1 . 3
Với một nghiệm t  (0 )
;1 , thay vào phép đặt ta được phương trình cosx = t có hai nghiệm phân    
biệt thuộc thuộc khoảng − ;  .  2 2     
Vậy phương trình f ( x) 13 cos =
có hai nghiệm phân biệt thuộc thuộc khoảng − ;   . 3  2 2  Câu 3.
Cho hàm số y = f ( x) có đồ thị như hình vẽ sau:
Số nghiệm của phương trình f (2sin x) = 1 trên đoạn 0; 2  là A. 1. B. 2 . C. 3 . D. 4 . Lời giải Chọn C
Đặt t = 2sin x , t  2 − ;2.
Xét phương trình f (t) = 1, dựa vào đồ thị ta thấy: Trang 4 t = 3 − (l)   x = − t = 2 − (n) sin 1  x = − f (t ) 2sin 2 1  =      . t = 1 − (n) 1 2sin x = 1 − sin x  = −  t = 5  (l) 2  3 Với sin x = 1
−  x = − + k2 , x 0;2   x = . 2 2   x = − + k2 1  6 11 7 Với sin x = −  
, x 0; 2   x = , . 2 7  6 6 x = + k2  6
Vậy phương trình f (2sin x) = 1 có 3 nghiệm trên đoạn 0; 2 .
Câu 4. Cho hàm số f ( x) có đồ thị như hình vẽ như sau: y -1 1 O x -1 -2  3 
Số nghiệm thuộc đoạn − ; 2 
 của phương trình 3 f (cos x) + 5 = 0 là  2  A. 4 . B. 7 . C. 6 . D. 8 . Lời giải Chọn B
cos x = a( 2 − ;− ) 1 
cos x = b( 1 − ;0 5 )
Ta có 3 f (cos x) + 5 = 0  f (cos x) = −   3
cos x = c (0 ) ;1  cos x = d  (1;2) Vì cos x 1 − ; 
1 nên cos x = a( 2 − ;− )
1 và cos x = d (1;2) vô nghiệm.    Xét đồ 3
thị hàm số y = cos x trên − ; 2   .  2  Trang 5
Phương trình cos x = b ( 1
− ;0) có 4 nghiệm phân biệt.
Phương trình cos x = c(0 )
;1 có 3 nghiệm phân biệt, không trùng với nghiệm nào của phương
trình cos x = b ( 1 − ;0) .  3 
Vậy phương trình đã cho có 7 nghiệm phân biệt thuộc đoạn − ; 2   .  2  Câu 5.
Cho hàm số f ( x) có bảng biến thiên như sau:
Số nghiệm thuộc đoạn  
− ;  của phương trình 3 f (2sin x) +1= 0 là A. 4 . B. 5 . C. 2 . D. 6. Lời giải Chọn A
Đặt t = 2sin x . Vì x  
− ;  nên.t  2 − ;2. 1
 3 f (t) +1 = 0  f (t) = − . 3
Dựa vào bảng biến thiên, phương trình f (t ) 1
= − có 2 nghiệm t  2 − ;0 và t  0;2 . 2 ( ) 1 ( ) 3 t t Suy ra 1 sin x = (−1;0) và 2 sin x = (0; ) 1 . 2 2 ➢ t Với 1 sin x =
(−1;0) thì phương trình có 2 nghiệm 
−  x x  0 . 2 1 2 ➢ t Với 2 sin x = (0; )
1 thì phương trình có 2 nghiệm 0  x x   . 2 3 4
Vậy phương trình có 4 nghiệm phân biệt thuộc đoạn   − ; . Trang 6 Câu 6.
Cho hàm số f ( x) có bảng biến thiên như sau:  3  Số nghiệm thuộc đoạn  − ; 
 của phương trình 2 f (2cos x) − 9 = 0 là  2  A. 5. B. 2. C. 3. D. 6. Lời giải Chọn A Đặ 9
t t = 2cos x , t  2
− ;2 thì 2 f (2cos x) −9 = 0 trở thành 2 f (t) − 9 = 0  f (t) = ( ) 1 . 2
Nhận xét: số nghiệm của phương trình là ( )
1 số giao điểm của hai đồ thị: (C ) : y = f (t ) và đường thẳng (d ) 9 : y = . 2
Bảng biến thiên hàm số y = f (t ) trên đoạn  2 − ;2 :
Dựa vào bảng biến thiên, trên đoạn  2
− ;2 phương trình (2) có 2 nghiệm phân biệt t  2 − ;0 , t  0;2 . 1 ( ) 2 ( )    Ta có đồ 3
thị hàm số y = cos x trên  − ; :    2  Trang 7 t Với t  ( 2
− ;0)  2cos x = t ( 2 − ;0) 1  cos x =  1; − 0 . 1 1 ( ) 2  3  t
Dựa vào đồ thị hàm số y = cos x trên  − ; ta thấy phương trình 1 cos x = (−1;0) có 3    2  2   3 nghiệm phân biệt:  −  x  − 
x    x  . 1 2 3 2 2 2 ▪ t
Với t  (0; 2)  2 cos x = t  (0; 2) 2  cos x =  0;1 . 2 2 ( ) 2  3  t
Dựa vào đồ thị hàm số y = cos x trên  − ; ta thấy phương trình 2 cos x = (0; ) 1 có 2    2  2   nghiệm phân biệt −
x  0  x  . 4 5 2 2  3 
Vậy số nghiệm thuộc đoạn  − ; 
 của phương trình 2 f (2cos x) − 9 = 0 là 5 nghiệm.  2  Câu 7.
Cho hàm số f (x) có bảng biến thiên như sau:
Số nghiệm trên đoạn  2
− ;2  của phương trình 4 f (cos x) + 5 = 0 là A. 4. B. 6. C. 3. D. 8. Lời giải Chọn D 5
Từ 4 f (cos x) + 5 = 0  f (cos x) = − ( ) 1 . 4
Đặt t = cos x với x  2
− ;2  thì t  1 − ;  1 .
Ta có ( )  f (t ) 5 1 = − . 4 Trang 8
Xét hàm số h ( x) = cos x ; x  2 − ;2 , ta có BBT: Với t = 1
− thì phương trình có 2 nghiệm. Với 1
−  t 1 thì phương trình có 4 nghiệm.
Với t =1 thì phương trình có 3 nghiệm. Xét f (t ) 5 = − với t  1 − ;  1 . 4
Nhìn vào BBT, khi đó phương trình f (t ) 5 = − có 2 nghiệm. 4
Vậy tất cả có 8 nghiệm. Câu 8.
Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
và có đồ thị như hình vẽ dưới đây. Tập hợp tất cả các giá
trị thực của tham số m để phương trình f ( 2
x + 2x − 2) = 3m +1 có nghiệm thuộc đoạn 0  ;1 là  1  A. 0;4 . B.  1 − ;0. C. 0  ;1 . D. − ;1   .  3  Lời giải Chọn D Đặt 2
t = x + 2x − 2 . Với x 0;  1  t  2 − ;  1 . Phương trình f ( 2
x + 2x − 2) = 3m +1 có nghiệm thuộc đoạn 0 
;1 khi và chỉ khi phương trình
f (t ) = 3m +1 có nghiệm thuộc −  1
2;1  0  3m +1  4  −  m  1. 3 Trang 9 Câu 9.
Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên mỗi khoảng ( ;
− 1) ; (1; +) và có đồ thị như hình vẽ dưới đây: y 2 1 O 1 x 2
Tập hợp tất cả các giá trị thực của tham số m để phương trình f (log x = m có nghiệm thuộc 2 ) khoảng (4;+ ) là A. (1;+ ) . B. (0; 2) . C. 0; ) 1 . D. \   1 . Lời giải Chọn C
Đặt t = log x . Với x (4;+ ) thì t (2;+ ) . 2
Do đó phương trình f (log x = m có nghiệm thuộc khoảng (4;+ ) khi và chỉ khi phương 2 )
trình f (t ) = m có nghiệm thuộc khoảng (2; + ) .
Quan sát đồ thị ta suy ra f (t) = m có nghiệm thuộc khoảng (2;+ ) khi m0; ) 1 .
Câu 10. Cho hàm số bậc ba y = f ( x) có đồ thị hàm số như hình vẽ dưới đây:
Tìm số nghiệm thực của phương trình f ( 2
x + 4x − 3) = 2. − A. 1 B. 3 . C. 4 . D. 5 . Lời giải Chọn A Cách 1: Ta có 2
x + 4x − 3 xác định khi 1 x  3. Trang 10 2
 −x + 4x − 3 = a  0(loaïi)  
Từ đồ thị của hàm số, ta có f ( 2 −x + 4x − 3) 2 = 2
−   −x + 4x − 3 = 1 .  2
x + 4x − 3 = b   (2;3)  • 2
x + 4x − 3 = 1  x = 2. • 2 2 2
x + 4x − 3 = b x − 4x + 3 + b = 0 có  = − ( 2 + b ) 2 4 3
= 1− b  0, b  (2;3).
Vậy phương trình f ( 2
x + 4x − 3) = 2 − có đúng 1 nghiệm. Cách 2: Đặt 2 t =
x + 4x − 3  t [0;1], x  [1;3]. Ta có f ( 2
x + 4x − 3) = 2
− trở thành f (t) = 2
− , khi đó phương trình có 1 nghiệm trên [0;1].
Câu 11. Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
và có đồ thị như hình vẽ dưới đây. Tập hợp tất cả các giá
trị thực của tham số m để phương trình f ( 2
2 − x ) = m có nghiệm là: y 2 x 2 − O - 2 2 2 A. − 2 ; 2    . B. (0;2) . C. ( 2 − ;2) . D. 0;2 . Lời giải Chọn D
Điều kiện của phương trình: x  − 2 ; 2   . Đặt 2 t =
2 − x . Với x  − 2 ; 2  
 thì t 0; 2   .
Do đó phương trình f ( 2
2 − x ) = m có nghiệm khi và chỉ khi phương trình f (t) = m có nghiệm thuộc đoạn 0; 2   .
Quan sát đồ thị ta suy ra điều kiện của tham số m m 0;2.
Câu 12. Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
và có đồ thị như hình vẽ dưới đây. Tìm tập hợp tất cả các
giá trị thực của tham số m để phương trình (ex f
) = m có nghiệm thuộc khoảng (0;ln2). Trang 11 1 A. ( 3 − ;0). B. ( 3 − ;3) . C. (0;3) . D.  3 − ;0 Lời giải Chọn A Đặt ex t =
. Với x (0;ln 2)  t (1;2) . Phương trình (ex f
) = m có nghiệm thuộc khoảng (0;ln2) khi và chỉ khi phương trình f (t) = m
có nghiệm thuộc khoảng (1;2)  3 −  m  0 .
Câu 13. Cho hàm số = ( ) 3 2 y
f x = ax + bx + cx + d có đồ thị như hình vẽ. Tìm tập hợp tất cả các giá trị
thực của tham số m để phương trình f ( 2
sin x) = m có nghiệm. A.  1 − ;  1 . B. ( 1 − ) ;1 . C. (−1;3) . D.  1 − ;  3 . Lời giải Chọn A Đặt 2
t = sin x t 0; 
1 , khi đó yêu cầu bài toán trở thành tìm m để phương trình f (t ) = m
nghiệm t trên đoạn 0 
;1 . Dựa vào đồ thị hàm số ta suy ra m  1 − ;  1 .
Câu 14. Cho hàm số y = f ( x) có đồ thị như hình vẽ bên. Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để
phương trình f (log x = 2m +1 có nghiệm thuộc 1;2? 2 ) Trang 12 A. 3. B. 1. C. 2. D. 5. Lời giải Chọn C x   1;2
Đặt t = log x t  0;1  f (t) 1
− ;2. Ta có đồ thị hình vẽ như sau: 2   Để 1
phương trình đã cho có nghiệm thoả mãn yêu cầu thì −1  2m +1  2  −1  m  . 2 Do m   m 1 − ;  0 .
Câu 15. Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
và có đồ thị như hình vẽ dưới đây. Có bao nhiêu giá trị 1 
nguyên của m để phương trình f (2log x = m có nghiệm duy nhất trên ; 2 ? 2 )    2  A. 9 . B. 6 . C. 5 . D. 4 . Lời giải Chọn B   Đặ 1
t t = 2 log x , x  ; 2  t     2
− ;2). Với mỗi t  2
− ;2) thì phương trình 2log x = t có 2  2 2  1 
một nghiệm duy nhất trên ; 2  .  2  Trang 13   Phương trình 1
f (2log x = m có nghiệm duy nhất thuộc đoạn
; 2 khi và chỉ khi phương 2 )    2  −  m
trình f (t ) = m có nghiệm duy nhất thuộc − ) 2 2 2; 2   m = 6
 có 6 giá trị nguyên của m thỏa mãn.
Câu 16. Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
và có đồ thị như hình vẽ. Có bao nhiêu giá trị nguyên    
m để phương trình f (2cos x − )
1 = m có hai nghiệm thuộc − ;   ?  2 2  A. 3 . B. 2 . C. 4 . D. 5 . Lời giải Chọn A    
Đặt 2cos x −1= t ; x  − ;  t    ( 1 − ;  1 .  2 2      Ta có: t  ( 1 − )
;1 cho 2 nghiệm x  − ;   .  2 2     
Do đó phương trình f (2cos x − )
1 = m có hai nghiệm thuộc − ;   khi phương trình  2 2 
f (t ) = m có một nghiệm thuộc (−1; ) 1 .
Từ đồ thị ta thấy f (t ) = m có một nghiệm thuộc (−1; ) 1  m  ( 3 − ) ;1 .
Vậy tập hợp số nguyên m thỏa mãn yêu cầu bài toán là S =  2 − ;−1;0  .
Câu 17. Cho hàm số y = f (x) có đồ thị như hình vẽ sau: Trang 14
Có bao nhiêu số nguyên m để phương trình 3
f (2x − 6x + 2) = m có 6 nghiệm phân biệt thuộc đoạn [−1; 2] ? A. 1. B. 0 . C. 2 . D. 3 . Lời giải Chọn A
Xét hàm số g ( x) 3
= 2x − 6x + 2 trên đoạn  1
− ;2, ta có bảng biến thiên như sau : Đặt 3
t = 2x − 6x + 2 , với x  1
− ;2 thì t  2 − ;6.
Dựa vào bảng biến thiên ta có nhận xét với mỗi giá trị t  2 − ;6 thì phương trình 0 (  3
t = 2x − 6x + 2 có hai nghiệm phân biệt x  1
− ;2 và tại t = 2 thì phương trình 0 0 3
t = 2x − 6x + 2 có một nghiệm. 0
Với nhận xét trên và đồ thị hàm số trên đoạn −2;6 thì phương trình f ( 3
2x − 6x + 2) = m có 6
nghiệm phân biệt thuộc đoạn  1
− ;2 khi và chỉ khi phương trình f (t) = m có 3 nghiệm phân
biệt trên nửa khoảng ( 2 − ;6 .
Suy ra 0  m  2 . Vậy một giá trị nguyên m =1 thỏa mãn.
Câu 18. Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
có đồ thị như hình vẽ dưới đây Trang 15
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình f ( 2 2
9 − x ) = m − 2019 có nghiệm? A. 5. B. 4. C. 7. D. 8. Lời giải Chọn A m − 2019 Ta có 2 f ( 2
9 − x ) = m − 2019  f ( 2 9 − x ) = ( *) . 2 − Đặ x t 2
t = 9 − x với x  3 − ;  3 . Ta có t =
t = 0  x = 0 . 2 9 − x
Từ bảng biến thiên ta có t   0 ;  3 . Vậy phương trình ( )
* có nghiệm khi và chỉ khi phương m m − 2019 trình f (t ) 2019 =
có nghiệm t   0 ; 
3 hay min f (t )   max f (t) 2 0; 3 2 0; 3 1 m − 2019 3  − 
  −1 m − 2019  3  2018  m  2022 . 2 2 2 Do m
m2018 ; 2019 ; 2020 ; 2021 ; 202  2 .
Vậy có 5 giá trị của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 19. Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
có đồ thị như hình vẽ sau: m
Số các giá trị nguyên của tham số m để phương trình f ( x e ) 2 1 − = 0 có hai nghiệm phân 8 biệt là A. 5 . B. 4 . C. 7 . D. 6 . Lời giải Trang 16 Chọn A 2 2 m m x 1 x 1
Ta có f (e ) − = 0  f (e ) = ( *). 8 8 2 m −1 Đặt x
e = t ( t  0) . Khi đó ( )
* trở thành f (t ) = ( ) 1 . 8
Ta có mỗi t  0 cho duy nhất một giá trị x = lnt . Phương trình ( )
* có hai nghiệm phân biệt  Phương trình ( )
1 có hai nghiệm dương phân biệt 2 −  m 1 Đường thẳng y =
cắt phần đồ thị hàm số y = f (t ) trên khoảng (0;  + ) tại hai điểm 8 2 m −1 phân biệt  1 −  1  2 7 −  m  9  3
−  m  3 mà m . 8  m 2 − ; −1 ; 0 ;1 ; 
2  có 5 giá trị nguyên của m thỏa mãn.
Câu 20. Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
có bảng biến thiên như hình dưới đây. 𝑥 −∞ 0 2 +∞ 𝑦′ + 0 − 0 + 1 +∞ 𝑦 −∞ −3
Tìm số nghiệm thực phân biệt của phương trình 2
f ( x) = 3 − 2 f ( x) . A. 3. B. 4. C. 2. D. 1. Lời giải Chọn B Ta có  f x =1 2
f ( x) = 3 − 2 f ( x) 2
f (x) + 2 f (x) ( ) − 3 = 0   f ( x) . = 3 − 
Dựa vào bảng biến thiên suy ra đồ thị hàm số y = f ( x) cắt đường thẳng y = 1 tại hai điểm phân
biệt nên phương trình f ( x) = 1 có hai nghiệm phân biệt.
Dựa vào bảng biến thiên suy ra đồ thị hàm số y = f ( x) cắt đường thẳng y = −3 tại hai điểm
phân biệt nên phương trình f ( x) = 3
− có hai nghiệm phân biệt, không trùng với các nghiệm
của phương trình f ( x) = 1. Vậy phương trình 2
f ( x) = 3 − 2 f ( x) có 4 nghiệm phân biệt. Trang 17 Mức độ 4 Câu 1.
Cho hàm số bậc ba y = f ( x) có đồ thị như hình vẽ sau: y 2 2 -2 -1 O 1 x -2 y = f(x)
Hỏi phương trình f ( f (x)) = 2 có bao nhiêu nghiệm? A. 3. B. 4. C. 5. D. 6. Lời giải Chọn C
Dựa vào đồ thị của hàm số ta có:  = −
f ( f ( x)) f ( x) 2 = 2   .  f  ( x) =1
Số nghiệm của các phương trình f (x) = 2
− và f (x) =1 lần lượt là số giao điểm đồ thị hàm số
y = f ( x) và các đường thẳng y = −2, y = 1.
Dựa vào đồ thị ta có f (x) = 2
− có hai nghiệm phân biệt x = 1
− ; x = 2 và f (x) =1 có ba 1 2 nghiệm x = ; a x = ;
b x = c sao cho 2 −  a  1
−  b 1 c  2. 3 4 5
Vậy phương trình f ( f (x)) = 2 có 5 nghiệm phân biệt. Câu 2.
Cho hàm số f ( x) liên tục trên
có đồ thị y = f ( x) như hình vẽ bên. Phương trình
f (2 − f ( x)) = 0 có tất cả bao nhiêu nghiệm phân biệt? A. 4. B. 5. C. 6. D. 7. Lời giải Chọn B Trang 18 Theo đồ thị: x = a ( 2 −  a  − ) 1
2 − f (x) = a
f (x) = 2 − a ( ) 1   
f ( x) = 0  x = b (0  b  ) 1
f (2 − f (x)) = 0  2 − f (x) = b   f (x) = 2 − b (2)    x = c  (1 c  2) 2 − f  (x) = c f
 ( x) = 2 − c (3)
Nghiệm của các phương trình (1); (2); (3) lần lượt là giao điểm của các đường thẳng y = 2 − ; a y = 2 − ;
b y = 2 − c với đồ thị hàm số f ( x) . a ( 2 − ;− )
1  2 − a (3; 4) suy ra phương trình (1) có đúng 1 nghiệm. b  (0; )
1  2 − b  (1; 2) suy ra phương trình (2) có đúng 1 nghiệm.
c (1;2)  2 − c (0; )
1 suy ra phương trình (3) có 3 nghiệm phân biệt.
Kết luận: Có tất cả 5 nghiệm phân biệt.
Câu 3. Cho hàm số y = f ( x) có đồ thị như hình vẽ dưới đây:
Hỏi có bao nhiêu điểm trên đường tròn lượng giác biểu diễn nghiệm của phương trình f f  (cos 2x) = 0  ? A. 1 điểm. B. 3 điểm. C. 4 điểm. D. Vô số. Lời giải Chọn C
Dựa vào đồ thị ta thấy khi x   1 −  ;1 thì y 0;  1 .
Do đó nếu đặt t = cos2x thì t  1 − ; 
1 , khi đó f (cos 2x) 0;  1 .
f (cos 2x) = 0 
Dựa vào đồ thị, ta có f f  (cos 2x) = 0  
f (cos 2x) = a (a  − ) 1 (loaïi).
f (cos2x) = b (b   ) 1 (loaïi) cos 2x = 0 
Phương trình f (cos 2x) = 0  cos2x = a (a  − ) 1 (loaïi)
cos2x = b (b   ) 1 (loaïi)  
 cos 2x = 0  x = + k (k  ). 4 2
Vậy phương trình đã cho có 4 điểm biểu diễn nghiệm trên đường tròn lượng giác. Câu 4.
Cho hàm số y = f ( x) có đồ thị như hình vẽ sau: Trang 19
Số nghiệm của phương trình 2 2 2
[f (x + 1)] − f (x + 1) − 2 = 0 là A. 1. B. 4. C. 3 . D. 5 . Lời giải Chọn B Đặt 2
t = x + 1  t  1 .
Ta thấy ứng với t = 1 cho ta một giá trị của x và ứng với mỗi giá trị t  1 cho ta hai giá trị của x .  f (t) = 1 −
Phương trình đã cho trở thành: 2
[f (t)] − f (t) − 2 = 0   .  f (t) = 2
Từ đồ thị hàm số y = f (t) trên [1;+) suy ra phương trình f (t) = 1
− có 1 nghiệm t = 2 và
phương trình f (t) = 2 có 1 nghiệm t  2 do đó phương trình đã cho có 4 nghiệm.
Vậy phương trình đã cho có 4 nghiệm. Câu 5. Đồ thị hàm số ( ) 4 3 2
f x = ax + bx + cx + dx + e có dạng như hình vẽ sau:
Phương trình a( f x )4 + b( f x )3 + c( f x )2 ( ) ( ) ( )
+ df (x) + e = 0 (*) có số nghiệm là A. 2. B. 6. C. 12. D. 16. Lời giải Chọn C. Trang 20
Ta thấy đồ thị y = f ( x) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt nên phương trình f ( x) = 0 có 4
nghiệm phân biệt: x  1 − ,5; 1 − , x  1 − ; 0
− ,5 , x  0;0,5 , x  1,5;2 . 4 ( ) 3 ( ) 2 ( ) 1 ( )
Kẻ đường thẳng y = m , khi đó: Với m = x  1 − ,5; 1
− có 2 giao điểm nên phương trình f (x) = x có 2 nghiệm. 1 ( ) 1 Với m = x  1 − ; 0
− ,5 có 4 giao điểm nên phương trình f (x) = x có 4 nghiệm. 2 ( ) 2
Với m = x  0;0,5 có 4 giao điểm nên phương trình f ( x) = x có 4 nghiệm. 3 ( ) 3
Với m = x  1, 5; 2 có 2 giao điểm nên phương trình f ( x) = x có 2 nghiệm. 4 ( ) 4
Vậy phương trình (*) có 12 nghiệm. Câu 6.
Cho hàm số f ( x) liên tục trên
có đồ thị y = f ( x) như hình vẽ bên. Số nghiệm thực của
phương trình (2 + (ex f f ) =1 là A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Lời giải Chọn B Ta có: Trang 21 Theo đồ thị :  + = − f ( x + f ( f x ) 2 (e ) 1 2 e = 1   2 + f
(ex ) = a,(2  a  3)  =
+ f ( x ) = −  f ( x ) ex 1 2 e 1 e = 3 −    x = x  = b  −  (L) 0 e 1 ex = c  1 − (L) 
2 + f (ex ) = a f (ex ) = a − 2,(0  a − 2  )
1  ex = d  0(L)  x = ln t  ex = t  2 
Vậy phương trình đã cho có 2 nghiệm phân biệt. Câu 7.
Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
thỏa mãn điều kiện lim f ( x) = lim f ( x) = − và có đồ x→− x→+
thị như hình dưới đây:
Với giả thiết, phương trình f ( 3 1−
x + x ) = a có nghiệm. Giả sử khi tham số a thay đổi, phương
trình đã cho có nhiều nhất m nghiệm và có ít nhất n nghiệm. Giá trị của m + n bằng A. 4 . B. 6 . C. 3 . D. 5 . Lời giải Chọn C
Dễ thấy điều kiện của phương trình đã cho là x  0 . Đặt 3
t = 1− x + x ( ) 1  t  (− ;  1]. Trang 22
Dễ thấy phương trình ( )
1 luôn có nghiệm duy nhất t  (− ;1  ] .
Phương trình đã cho có dạng: f (t) = a (2), t 1.
Số nghiệm của phương trình đã cho bằng số nghiệm của (2).
Đồ thị hàm số y = f (t), t 1 có dạng: Do đó:
(2) vô nghiệm khi a 1. (2) có hai nghiệm khi 3 −  a 1.
(2) có nghiệm duy nhất khi a =1 hoặc a  3 − .
Vậy m = 2, n = 1  m + n = 3 . Câu 8.
Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
và có đồ thị như hình vẽ. Gọi S là tập các giá trị nguyên
của m để cho phương trình f (sin x) = 3sin x + m có nghiệm thuộc khoảng (0; ) . Tổng các
phần tử của S bằng A. 5. − B. 8. − C. 10. − D. 6. − Lời giải Chọn C
Đặt t = sin x , do x (0; )  sin x(0;  1  t (0;  1 .
Phương trình đã cho trở thành f (t) = 3t + m f (t) − 3t = m (*) .
Đặt g(t) = f (t) − 3t. Ta có: g '(t) = f '(t) − 3 (1) . Trang 23
Dựa vào đồ thị hàm số y = f (x), ta có: t  (0; 
1 : f '(t)  0 (2) .
Từ (1) và (2) suy ra: t  (0 
;1 : g '(t)  0.
Do đó hàm số g(t) nghịch biến trên khoảng (0 ) ;1 .
PT (*) có nghiệm t (0 
;1  min g(t)  m  max g(t)  g(1)  m g(0)  0;  1 0; 1
f (1) − 3  m f (0)  −4  m  1.
Vậy m nguyên là: m  4 − ; 3 − ; 2 − ; 1 − ;  0  S = 1 − 0. Câu 9.
Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
và có đồ thị như hình vẽ sau:  m
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình f (2 sin x ) = f   có đúng 12  2 
nghiệm phân biệt thuộc đoạn   − ;2 ? A. 3. B. 4. C. 2. D. 5. Lời giải Chọn C
Ta có bảng biến thiên của hàm số y = g ( x) = 2 sin x trên đoạn   − ;2    Phương trình ( m
f 2 sin x ) = f   có đúng 12 nghiệm phân biệt thuộc đoạn   − ;2 khi và chỉ  2    khi phương trình ( ) m
f t = f   có 2 nghiệm phân biệt t (0;2) .  2  Trang 24 m
Dựa vào đồ thị hàm số y = f ( x) suy ra phương trình f (t ) = f   có 2 nghiệm phân biệt  2   m 0   2 27  m   0  m  4 2
t  (0; 2) khi và chỉ khi −  f  0       . 16  2  m 3  m  3   2 2
Do m nguyên nên m 1; 
2 . Vậy có 2 giá trị của m thoả mãn bài toán.
Câu 10. Cho hàm số y = f ( x) có bảng biến thiên như sau:  
Số nghiệm thuộc đoạn  
− ;  của phương trình 1 1 f sin x − cos x = 2 −   là  3 4  A. 3 . B. 0 . C. 2 . D. 1 . Lời giải Chọn B x =
Nhìn vào đồ thị ta xét phương trình f (x) 1 = 2 −   x = 1 −  1 1  1 1
Nên từ đó ta có : f sin x − cos x = 2 −  
 sin x − cos x = 1  3 4  3 4 5  4 3  5 
sin x − cos x = 1    
sin ( x − ) = 1  (x − ) 12 sin =  12  5 5  12 5
Dễ thấy rằng phương trình trên vô nghiệm.
Vậy phương trình đã vô nghiệm trên đoạn 0; 2 .
Câu 11. Cho hàm số f ( x) có bảng biến thiên như sau Trang 25    Số nghiệm thuộc đoạn 2 −  ; 
 của phương trình 3 f ( i
s nx + cos x) + 4 = 0 là  2  A. 4 . B. 5 . C. 3 . D. 8 . Lời giải Chọn B
Xét phương trình 3 f (sin x + cos x) + 4 = 0 .   
Đặt t = sin x + cos x = 2 sin x + 
 , ta được phương trình f (t) + =  f (t) 4 3 4 0 = − .  4  3
Dựa vào bảng biến thiên kết hợp điều kiện của ẩn t ta có:     ax + =  − =  −    4 t a ( ) sin ( 1;0) ( ) 1 2 ; 0    f (t ) 4 2 = −    . 3  =   (  0; 2 )    b t b sin x + =     (0 ) ;1 (2)   4  2    Ta có: trên đoạn 2 −  ;   phương trình ( )
1 có 2 nghiệm, còn phương trình (2) có 3 nghiệm  2 
khác 2 nghiệm của phương trình (1).   
Vì vậy phương trình đã cho có 5 nghiệm trên đoạn 2 −  ;   .  2 
Câu 12. Cho hàm số y = f ( x) có đồ thị như sau:
Số nghiệm thuộc đoạn  
− ;  của phương trình 3 f (2 cos x )+ 2 = 0 là A. 4 . B. 5 . C. 2 . D. 6 . Lời giải Chọn A Đặ 2
t t = 2 cos x . Vì x  
− ;  nên t 0;2  3 f (t) + 2 = 0  f (t) = − . 3 Trang 26
Dựa vào bảng biến thiên, phương trình f (t ) 2
= − có 1 nghiệm t  0;1 . 0 ( ) 3 t  1  Suy ra 0 cos x =  0;  . 2  2   −  ➢ t Với 0 cos x =
thì phương trình đã cho có 2 nghiệm
x  0  x  . 2 1 2 2 2   ➢ t Với 0 cos x = −
thì phương trình đã cho có 2 nghiệm  −  x  − ;  x   . 2 3 4 2 2
Vậy phương trình đã cho có 4 nghiệm phân biệt thuộc đoạn   − ; .
Câu 13. Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
và có đồ thị như hình vẽ dưới đây. Tập hợp tất cả các giá
trị thực của tham số m để phương trình 2 f (2 sin x + )
1 = m có nghiệm thuộc khoảng (0; ) là y 4 3 − −1O 1 3 x A. 0;4) . B. (0;4) . C. (1; ) 3 . D. 0;8) . Lời giải Chọn D
Đặt t = 2 sin x +1. Với x (0; ) thì t (1;  3 .
Do đó phương trình 2 f (2 sin x + )
1 = m có nghiệm thuộc khoảng (0; ) khi và chỉ khi phương m trình f (t ) =
có nghiệm thuộc nửa khoảng (1;  3 . 2 m
Quan sát đồ thị ta suy ra điều kiện của tham số m
0;4)  m 0;8) . 2
Câu 14. Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên và có bảng biến thiên như hình vẽ bên
Có bao nhiêu số nguyên dương m để phương trình f (2sin x + )
1 = f (m) có nghiệm thực? Trang 27 A. 2 . B. 5 . C. 4 . D. 3 . Lời giải Chọn D
Đặt 2sin x +1 = t t  1 − ; 
3 phương trình f (2sin x + )
1 = f (m) trở thành f (t ) = f (m) .
Phương trình f (2sin x + )
1 = f (m) có nghiệm khi phương trình f (t ) = f (m) có nghiệm t  1 − ;  3 .
Từ bảng biến thiên suy ra phương trình f (t ) = f (m) có nghiệm t  1 − ;  3 khi 2
−  f (m)  2 .
Cũng từ bảng biến thiên suy ra 2
−  f (m)  2  1 −  m  3.
Do m nguyên dương nên m 1, 2,  3 .
Câu 15. Cho hàm số f ( x) có bảng biến thiên như sau:  3  Số nghiệm thuộc đoạn 2 −  ; 
 của phương trình 3 f ( 2 − sin x )+10 = 0 là  2  A. 5 . B. 4 . C. 3 . D. 7 . Lời giải Chọn D Đặt t = 2
− sin x , t  2 − ;0 thì 3 f ( 2 − sin x )+10 = 0 ( ) 1 trở thành f (t ) + =  f (t) 10 3 10 0 = − (2) . 3
Nhận xét: Số nghiệm của phương trình là (2) số giao điểm của hai đồ thị: (C ) : y = f (t ) và đường thẳng (d ) 10 : y = − . 3
Bảng biến thiên hàm số y = f (t ) trên đoạn  2 − ;0: Trang 28
Dựa vào bảng biến thiên, số nghiệm t  2
− ;0 của (2) là 1 nghiệm t ( 2 − ;0)
sin x = t  1 − ;0 1 ( )   .
sin x = t  0;1  2 ( )
▪ Trường hợp 1: sin x = t  1 − ;0 1 ( )    Đồ 3
thị hàm số: y = sin x trên đoạn 2 −  ;    2 
Nhận xét: Số nghiệm của phương trình sinx = t  1
− ;0 là số giao điểm cuả hai đồ thị y = sin x 1 ( )
và đường thẳng d : y = t ,t  1 − ;0 . 1 1 ( )
Dựa vào đồ thị ta thấy phương trình sinx = t  1
− ;0 có 4 nghiệm phân biệt 1 ( ) 3   3 −  x  
− ; −  x  − ;
x   ;   x  . 1 2 3 4 2 2 2 2 ( ) ▪ Trườ 1
ng hợp 2: sin x = t  0;1 PT 2 ( )    Đồ 3
thị hàm y = sin x trên đoạn 2 −  ;    2 
Nhận xét: Số nghiệm của phương trình sinx = t  0;1 là số giao điểm cuả hai đồ thị y = sin x 2 ( )
và đường thẳng d : y = t ,t  0;1 . 2 2 ( ) Trang 29
Dựa vào đồ thị ta thấy phương trình sinx = t  0;1 có 3 nghiệm phân biệt 2 ( ) 3   −2  x  − ; −
x  0; 0  x  . 5 6 7 2 2 2  3 
Vậy số nghiệm thuộc đoạn 2 −  ; 
 của phương trình 3 f ( 2
− sin x )+10 = 0 là 7 nghiệm.  2 
Câu 16. Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
và có đồ thị như hình vẽ. Tổng tất cả giá trị nguyên của  
tham số m để phương trình f ( 2 f (cos x) ) = m có nghiệm x ; .    2  y 2 1 −2 1 x 1 − O 2 1 − −2 A. −1. B. 0 . C. 1. D. 2 − . Lời giải Chọn D  
+) Đặt t = cos x , do x  ; 
 nên suy ra t ( 1 − ;0.  2  Trên khoảng ( 1
− ;0) hàm số nghịch biến nên suy ra Với t  ( 1
− ;0 thì f (0)  f (t)  f (− )
1 hay 0  f (t )  2.
+) Đặt u = 2 f (cos x) thì u = 2 f (t),u 0;2). Khi đó bài toán trở thành:
Tìm m để phương trình f (u) = m có nghiệm u 0; 2).
Quan sát đồ thị ta thấy rằng với u 0;2) thì f (u) 2 − ;2)  2 −  m  2. Vì m   m 2 − ; 1 − ;0; 
1 . Vậy có 4 giá trị của m.
Tổng các giá trị của m thỏa mãn yêu cầu bài toán là 2 − .
Câu 17. Cho hàm số f (x) có đồ thị như sau: Trang 30
Số nghiệm thuộc đoạn [0;3 ] của phương trình 2 f (cos x) −1 = 0 là: A. 12 . B. 6 . C. 10 . D. 8 Lời giải Chọn A
Đặt t = cos x với x [0;3 ]  t [ 1;1 − ] .  1 f (t) = (1)  Phương trình 2
2 f (cos x) −1 = 0 trở thành  1 −  f (t) = (2)  2
Căn cứ đồ thị hàm số f (x) ta thấy: t = t ( 1 − ;0) + 1 (1)  (t t )  1 2 t = t  ( 1 − ;0)  2
Với t = t  ( 1
− ;0)  cos x = t có 3 nghiệm thuộc [0;3 ] . 1 1
Với t = t  ( 1
− ;0)  cos x = t có 3 nghiệm thuộc [0;3 ] . 2 2
t = t (0;1) + 3 (2)  (t t )  3 4 t = t  (0;1)  4
Với t = t  (0;1)  cos x = t có 3 nghiệm thuộc [0;3 ] . 3 3
Với t = t  (0;1)  cos x = t có 3 nghiệm thuộc [0;3 ] . 4 4
Các nghiệm trên không có nghiệm nào trùng nhau.
Vậy phương trình đã cho có 12 nghiệm thuộc [0;3 ] . Trang 31
Câu 18. Cho hàm số ( ) 4 2
f x = ax + bx + c , a  0 và có đồ thị như sau:
Tính tổng các giá trị nguyên của tham số m để phương trình f (2 f (sin x) − 3) = m có nghiệm    x  0;   .  2  A. 1. B. 2 . C. 3. D. 4 . Lời giải Chọn C   
Đặt sin x = t , x  0;  t 0;  1  
 2 f (sin x) = 2 f (t)2;4.  2 
Đặt u = 2 f (sin x) − 3  u  1 − ; 1.
Phương trình trở thành: f (u) = m .   
Phương trình đã cho có nghiệm x  0; 
 khi đường thẳng y = m cắt đồ thị hàm số tại các điểm  2  có hoành độ thuộc  1 − ; 1.
Dựa vào đồ thị suy ra 1 m  2 .
Vậy tổng các giá trị nguyên của tham số m thỏa mãn là 3.
Câu 19. Cho hàm số f (x) có bảng biến thiên sau:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình f (2sin x + m) + 2 = 0 có đúng 6
nghiệm phân biệt thuộc 0;3  ? Trang 32 A. 0. B. 2. C. 3. D. 1. Lời giải Chọn B  −m −1 sin x =  + = −  f (
x + m) + =  f ( x + m) 2sin x m 1 2 2sin 2 0 2sin = 2 −     . 2sin x + m =1 −m +1 sin x =  2
m +1 −m −1 Nhận xét − = 1. 2 2
Để phương trình f (2sin x + m) + 2 = 0 có đúng 6 nghiệm phân biệt thuộc 0;3  thì  −m −1 sin x = ( ) 1  2 
có 6 nghiệm phân biệt thuộc 0;3  . −m +1 sin x = (2)  2  ( )
1 có 4 nghiệm phân biệt và ( 2) có 2 nghiệm phân biệt thuộc 0;3  hoặc ( ) 1 có 2 nghiệm
phân biệt và (2) có 4 nghiệm phân biệt thuộc 0;3  .
Dựa vào đồ thị hàm số y = sin x , để ( )
1 có 4 nghiệm phân biệt và ( 2) có 2 nghiệm phân biệt thuộc
0;3  hoặc ( )1 có 2 nghiệm phân biệt và (2) có 4 nghiệm phân biệt thuộc 0;3  thì −m −1 = 0  2   −m +1  = m = 1 1 −  2     1 −  m  1  1 −  m  1  .  −m −1  1 −   0    1 −  m  1  2  −m +1 0  1  2
Vậy có 2 giá trị nguyên của m m = 0; m = 1
− để phương trình f (2sin x + m) + 2 = 0 có đúng
6 nghiệm phân biệt thuộc 0;3  .
Câu 20. Cho hàm số y = f ( x) liên tục trên
có đồ thị như hình vẽ bên dưới đây: Trang 33  3 7
Tìm m để phương trình f ( 2
x − 2x ) = m có đúng 6 nghiệm thực phân biệt thuộc đoạn − ; .    2 2
A. 2  m  3 hoặc f (4)  m  5 .
B. 2  m  3 hoặc f (4)  m  5 .
C. 2  m  3 hoặc f (4)  m  5 .
D. 2  m  3 hoặc f (4)  m  5 . Lời giải Chọn C   Đặ 3 7 t 2
t = x − 2x , với x  − ;   .  2 2  3 7 
Ta thấy hàm số u ( x) 2
= x − 2x liên tục trên đoạn − ; 
 và u = 2x − 2; u(x) = 0  x = 1.  2 2 Bảng biến thiên: Ta có nhận xét: 21
Với t = 0 hoặc 1  t  thì phương trình 2
t = x − 2x có 2 nghiệm phân biệt; 4 Trang 34
Với t = 1 thì phương trình 2
t = x − 2x có 3 nghiệm phân biệt; Với mỗi t  (0; ) 1 thì phương trình 2
t = x − 2x có 4 nghiệm phân biệt.     Với 2
t = x − 2x phương trình f ( 2
x − 2x ) = m thành f (t) 21 = , m t  0;     .   4      
Dựa vào đồ thị, ta biện luận số nghiệm của phương trình f (t) 21 = , m t  0;     trong các   4   trường hợp sau:
Trường hợp 1: m = 2
f (t ) = 2  t = 1 . Khi đó phương trình f ( 2
x − 2x ) = m có 3 nghiệm phân biệt.
Trường hợp 2: 2  m  3 t = a (0 ) f (t ) ;1 = m  
. Khi đó phương trình f ( 2
x − 2x ) = m có 6 nghiệm phân biệt. t = b   (1;3)
Trường hợp 3: m = 3  = f (t ) t 0 = m  
. Khi đó phương trình f ( 2
x − 2x ) = m có 4 nghiệm phân biệt. t = b   (1;3)
Trường hợp 4: 3  m f (4)
f (t ) = m t = a  (1; 4) . Khi đó phương trình f ( 2
x − 2x ) = m có 2 nghiệm phân biệt.
Trường hợp 5: m = f (4)  = f (t ) t 4 = m  
. Khi đó phương trình f ( 2
x − 2x ) = m có 4 nghiệm phân biệt. t = b   (1;4)
Trường hợp 6: f (4)  m  5
f (t ) = m có 3 nghiệm phân biệt thuộc (1;5) . Khi đó phương trình f ( 2
x − 2x ) = m có 6 nghiệm phân biệt.
Trường hợp 7: m = 5
f (t ) = m có 2 nghiệm phân biệt thuộc (1;5) . Khi đó phương trình f ( 2
x − 2x ) = m có 4 nghiệm phân biệt.   Trườ 21
ng hợp 8: 5  m f    4   21
f (t ) = m có 1 nghiệm thuộc 1; 
 . Khi đó phương trình f ( 2
x − 2x ) = m có 2 nghiệm phân  4  biệt. Trang 35  3 7 
Vậy phương trình f ( 2
x − 2x ) = m có đúng 6 nghiệm thực phân biệt thuộc đoạn − ;   khi  2 2
và chỉ khi 2  m  3 hoặc f (4)  m  5 .
-------------------- HẾT -------------------- https://toanmath.com/ Trang 36