Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số \(m\,\,\left( {\left| m \right| < 10} \right)\) để phương trình \({2^{x - 1}} = {\log _4}\left( {x + 2m} \right) + m\) có nghiệm? A.\(9\) B.\(10\) C.\(5\) D.\(4\)
Đáp án đúng: A Giải chi tiết:\(\begin{array}{l}{2^{x - 1}} = {\log _4}\left( {x + 2m} \right) + m\\ \Leftrightarrow \dfrac{{{2^x}}}{2} = \dfrac{1}{2}{\log _2}\left( {x + 2m} \right) + m\\ \Leftrightarrow {2^x} = {\log _2}\left( {x + 2m} \right) + 2m\\ \Leftrightarrow {2^x} + x = {\log _2}\left( {x + 2m} \right) + 2m\\ \Leftrightarrow {\log _2}{2^x} + {2^x} = {\log _2}\left( {x + 2m} \right) + 2m\,\,\left( * \right)\end{array}\) Xét hàm số \(f\left( t \right) = {\log _2}t + t\,\,\left( {t > 0} \right)\) ta có \(f'\left( t \right) = \frac{1}{{t\ln 2}} + 1 > 0\,\,\forall t > 0 \Rightarrow \) Hàm số đồng biến trên \(\left( {0; + \infty } \right)\). Do đó từ (*) suy ra \({2^x} = x + 2m \Leftrightarrow 2m = {2^x} - x = g\left( x \right)\). Xét hàm số\(g\left( x \right) = {2^x} - x\) ta có: \(g'\left( x \right) = {2^x}\ln 2 - 1 = 0 \Leftrightarrow {2^x} = \frac{1}{{\ln 2}} \Leftrightarrow x = \ln \left( {\frac{1}{{\ln 2}}} \right) = - \ln \left( {\ln 2} \right)\). BBT:
Từ BBT ta thấy phương trình có nghiệm \( \Leftrightarrow m \ge g\left( {{x_0}} \right) \approx 0,9\). Kết hợp điều kiện \(m \in \mathbb{Z},\,\,\left| m \right| < 10 \Rightarrow m \in \left\{ {1;2;3;4;5;6;7;8;9} \right\}\). Chọn A.