Cho hàm số \(f(x) = {x^3} + x - {2^m}.\) Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số \(m\) để phương trình \(f(f(x)) = x\) có nghiệm thuộc đoạn \([1;2].\) A.\(3.\) B.\(4.\) C.\(0.\) D.\(2.\)
Đáp án đúng: B Giải chi tiết:Đặt \(y = f\left( x \right)\) ta có hệ \(\left\{ \begin{array}{l}y = f\left( x \right)\\f\left( y \right) = x\end{array} \right. \Rightarrow f\left( y \right) + y = f\left( x \right) + x\,\,\left( * \right)\) Xét hàm số: \(g\left( t \right) = f\left( t \right) + t = {t^3} + 2t - {2^m} \Rightarrow g'\left( t \right) = 3{t^2} + 2 > 0\,\,\forall t \in \mathbb{R}\) \( \Rightarrow g\left( t \right)\) luôn đồng biến trên \(\mathbb{R}\) Từ phương trình \(\left( * \right)\) ta có: \(g\left( y \right) = g\left( x \right) \Leftrightarrow y = x\) \( \Leftrightarrow f\left( x \right) = x \Leftrightarrow {x^3} + x - {2^m} = x \Leftrightarrow {x^3} = {2^m}\). Để phương trình \(f\left( {f\left( x \right)} \right) = x\) có nghiệm thuộc đoạn \(\left[ {1;2} \right]\) thì: \(\mathop {\min }\limits_{x \in \left[ {1;2} \right]} {x^3} \le {2^m} \le \mathop {\max }\limits_{x \in \left[ {1;2} \right]} {x^3}\)\( \Leftrightarrow 1 \le {2^m} \le 8 \Leftrightarrow 0 \le m \le 3\) Vì \(m\) là số nguyên nên \(m \in \left\{ {0;1;2;3} \right\}\). Chọn B.