Cho phương trình \({2^x} + m = \log {_2}\left( {x - m} \right)\) với \(m\) là tham số. Có bao nhiêu giá trị nguyên của \(m \in \left( { - 18;\;18} \right)\) để phương trình đã cho có nghiệm?
Phương pháp giải
Đặt ẩn phụ đưa phương trình về hệ phương trình sau đó xét hàm số đặc trưng để tìm điều kiện của \(m\)
Lời giải của Tự Học 365
Điều kiện: \(x - m > 0 \Leftrightarrow x > m.\)
Đặt: \({2^x} + m = {\log _2}\left( {x - m} \right) = y \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{2^x} + m = y\\{\log _2}\left( {x - m} \right) = y\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{2^x} + m = y\\x - m = {2^y}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{2^x} + x = {2^y} + y\;\;\;\;\;\left( * \right)\\m = x - {2^y}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\left( {**} \right)\end{array} \right..\)
Xét hàm số đặc trưng: \(f\left( t \right) = {2^t} + t\) ta có: \(f'\left( t \right) = {2^t}\ln 2 + 1 > 0,\forall t.\)
\( \Rightarrow f\left( t \right)\) đồng biến trên \(R.\)
Khi đó ta có: \(\left( * \right) \Leftrightarrow f\left( x \right) = f\left( y \right) \Leftrightarrow x = y.\)
\( \Rightarrow \left( {**} \right) \Leftrightarrow m = x - {2^x}\;\;\;\;\left( {***} \right).\)
Xét hàm số: \(g\left( x \right) = x - {2^x}\) có: $g'\left( x \right) = 1 - {2^x}\ln 2.$
\( \Rightarrow g'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow 1 - {2^x}\ln 2 = 0 \Leftrightarrow {2^x} = \dfrac{1}{{\ln 2}}\) \( \Leftrightarrow x = {\log _2}\left( {\dfrac{1}{{\ln 2}}} \right) = - {\log _2}\left( {\ln 2} \right).\)
Ta có BBT:

\( \Rightarrow \;\left( {***} \right)\) có nghiệm $ \Leftrightarrow m \le - \log { _2}\left( {\ln 2} \right) - \dfrac{1}{{\ln 2}} \approx - 0,914$
Với \(m \in \left( { - 18;\;18} \right)\) và \(m \in Z \Rightarrow m \in \left\{ { - 17; - 16;....; - 2; - 1} \right\}.\)
Vậy có $17$ giá trị \(m\) thỏa mãn.
Đáp án cần chọn là: c
Toán Lớp 12