Cho phương trình \({\log _9}{x^2} - {\log _3}\left( {3x - 1} \right) = - {\log _3}m\) (\(m\) là tham số thực). Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của \(m\) để phương trình đã cho có nghiệm? A.\(2\) B.\(4\) C.\(3\) D.Vô số.
Đáp án đúng: A Giải chi tiết:Điều kiện: \(x > \frac{1}{3};\,\,m > 0.\) \(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,\,\,{\log _9}{x^2} - {\log _3}\left( {3x - 1} \right) = - {\log _3}m\\ \Leftrightarrow {\log _{{3^2}}}{x^2} - {\log _3}\left( {3x - 1} \right) = - {\log _3}m\\ \Leftrightarrow {\log _3}x - {\log _3}\left( {3x - 1} \right) = - {\log _3}m\\ \Leftrightarrow {\log _3}\frac{{3x - 1}}{x} = {\log _3}m\\ \Leftrightarrow m = \frac{{3x - 1}}{x}.\end{array}\) Xét hàm số \(f\left( x \right) = \frac{{3x - 1}}{x}\) với \(x \in \left( {\frac{1}{3}; + \infty } \right).\) Ta có: \(f'\left( x \right) = \frac{{3x - 3x + 1}}{{{x^2}}} = \frac{1}{{{x^2}}} > 0\,\,\forall x \in \left( {\frac{1}{3}; + \infty } \right).\) Ta có bảng biến thiên:
Số nghiệm của phương trình đã cho có nghiệm là số giao điểm của đường thẳng \(y = m\) và đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right) = \frac{{3x - 1}}{x}.\) Dựa vào bảng biến thiên ta thấy đường thẳng \(y = m\) cắt đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right) \Leftrightarrow 0 < m < 3.\) Lại có \(m \in \mathbb{Z} \Rightarrow m = \left\{ {1;\,\,2} \right\}.\) Chọn A.