Cho phương trình 1 5 x 2 − 4 x + 3 = m 4 − m 2 + 1 . Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị thực của tham số m sao cho phương trình có bốn nghiệm phân biệt. Mệnh đề nào dưới đây đúng?
A. S là một khoảng
B. S là một đoạn
C. S là hợp của hai đoạn rời nhau
D. S là hợp của hai khoảng rời nhau
Đáp án D.
ta có m 4 − m 2 + 1 = m 2 − 1 2 2 + 3 4 ≥ 3 4 ∀ m
1 5 x 2 − 4 x + 3 = m 4 − m 2 + 1 ⇔ x 2 − 4 x + 3 = − log 4 m 4 − m 2 + 1
Xét hàm số y = x 2 − 4 x + 3 có bảng biến thiên:
Suy ra bảng biến thiên của hàm số y = x 2 − 4 x + 3 :
Phương trình x 2 − 4 x + 3 = − log 5 m 4 − m 2 + 1 có 4 nghiệm phân biệt
⇔ 0 < − log 5 m 4 − m 2 + 1 < 1 ⇔ − 1 < log 5 m 4 − m 2 + 1 < 0
⇔ 1 5 < m 4 − m 2 + 1 < 1 ⇔ m 4 − m 2 + 1 < 1
( do m 4 − m 2 + 1 ≥ 3 4 > 1 5 )
⇔ m 4 − m 2 < 0 ⇔ m 2 m 2 − 1 < 0 ⇔ m ≠ 0 m 2 − 1 < 0 ⇔ m ≠ 0 − 1 < m < 1
⇔ m ∈ − 1 ; 0 ∪ 0 ; 1
Vậy S = − 1 ; 0 ∪ 0 ; 1 , tức là S là hợp của hai khoảng với nhau. Vậy D là đáp án đúng.