Cho phương trình (sin 2x - cos 2x + left| {sin x + cos x} right| - sqrt {2{{cos }^2}x + m} - m = 0). Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số (m) để phương trình có nghiệm thực?
Phương pháp giải:
- Xét hàm đặc trưng.
- Phương trình (asin x + bcos x = c) có nghiệm ( Leftrightarrow {a^2} + {b^2} ge {c^2}).
Giải chi tiết:
Ta có:
(begin{array}{l},,,,,,,,sin 2x - cos 2x + left| {sin x + cos x} right| - sqrt {2{{cos }^2}x + m} - m = 0\ Leftrightarrow sin 2x + 1 + left| {sin x + cos x} right| = cos 2x + 1 + sqrt {2{{cos }^2}x + m} + m\ Leftrightarrow 2sin xcos x + {sin ^2}x + {cos ^2}x + left| {sin x + cos x} right| = 2{cos ^2}x + m + sqrt {2{{cos }^2}x + m} \ Leftrightarrow {left( {sin x + cos x} right)^2} + left| {sin x + cos x} right| = 2{cos ^2}x + m + sqrt {2{{cos }^2}x + m} ,,left( * right)end{array})
Xét hàm đặc trưng (fleft( t right) = {t^2} + t) với (t ge 0) ta có (f'left( t right) = 2t + 1 > 0,,forall t ge 0), do đó hàm số đồng biến trên (left[ {0; + infty } right))
Từ (left( * right) Rightarrow left| {sin x + cos x} right| = sqrt {2{{cos }^2}x + m} ).
(begin{array}{l} Leftrightarrow 1 + sin 2x = 2{cos ^2}x + m\ Leftrightarrow sin 2x + 1 - 2{cos ^2}x = m\ Leftrightarrow sin 2x - cos 2x = m,,left( {**} right)end{array})
Phương trình (**) có nghiệm khi và chỉ khi ({1^2} + {1^2} ge {m^2} Leftrightarrow - sqrt 2 le m le sqrt 2 ).
Mà (m in mathbb{Z} Rightarrow m in left{ { - 1;0;1} right}). Vậy có 3 giá trị của (m) thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Chọn C.