Có bao nhiêu giá trị của \(m\)để phương trình \({2^x} - {\log _2}x + {2^{2 - x}} - {\log _2}\left( {2 - x} \right) = m\) có đúng ba nghiệm phân biệt ? A.\(2.\) B.Vô số. C.\(0.\) D.\(1.\)
Giải chi tiết:Đặt \(f\left( x \right) = {2^x} - {\log _2}x + {2^{2 - x}} - {\log _2}\left( {2 - x} \right)\). TXĐ: \(D = \left( {0;2} \right)\). Ta có: \(f'\left( x \right) = \left( {{2^x}\ln 2 - \dfrac{1}{{x\ln 2}}} \right) - \left( {{2^{2 - x}}\ln 2 - \dfrac{1}{{\left( {2 - x} \right)\ln 2}}} \right)\) \(f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow {2^x}\ln 2 - \dfrac{1}{{x\ln 2}} = {2^{2 - x}}\ln 2 - \dfrac{1}{{\left( {2 - x} \right)\ln 2}}\) Đặt \(g\left( x \right) = {2^x}\ln 2 - \dfrac{1}{{x\ln 2}}\) ta có \(g'\left( x \right) = {2^x}{\ln ^2}2 + \dfrac{1}{{{x^2}\ln 2}} > 0\,\,\forall x \in \left( {0;2} \right)\). Do đó hàm số \(g\left( x \right)\) đồng biến trên \(\left( {0;2} \right)\). Đặt \(h\left( x \right) = {2^{2 - x}}\ln 2 - \dfrac{1}{{\left( {2 - x} \right)\ln 2}}\) ta có \(h'\left( x \right) = - {2^{2 - x}}{\ln ^2}2 - \dfrac{1}{{{{\left( {2 - x} \right)}^2}\ln 2}} < 0\,\,\forall x \in \left( {0;2} \right)\). Do đó hàm số \(h\left( x \right)\) đồng biến trên \(\left( {0;2} \right)\). Phương trình \(f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = 2 - x \Leftrightarrow x = 1\). BBT:
Dựa vào BBT ta thấy phương trình \(f\left( x \right) = m\) có nhiều nhất 2 nghiệm phân biệt. Vậy không có giá trị nào của \(m\) để phương trình \({2^x} - {\log _2}x + {2^{2 - x}} - {\log _2}\left( {2 - x} \right) = m\) có đúng ba nghiệm phân biệt. Chọn C.