Số các giá trị nguyên của tham số \(m\) để phương trình \({{\log }_{\sqrt{2}}}\left( x-1 \right)={{\log }_{2}}\left( mx-8 \right)\) có hai nghiệm thực phân biệt là:
Đáp án đúng: A Giải chi tiết:Điều kiện \(\left\{ \begin{align} & x>1 \\ & mx>8 \\ \end{align} \right.\Rightarrow x>\max \left\{ 1;\frac{8}{m} \right\}\,\,\left( m\ne 0 \right).\) Ta có \(\begin{align} & \,\,\,\,\,{{\log }_{\sqrt{2}}}\left( x-1 \right)={{\log }_{2}}\left( mx-8 \right)\Leftrightarrow {{\log }_{{{2}^{\frac{1}{2}}}}}\left( x-1 \right)={{\log }_{2}}\left( mx-8 \right) \\ & \Leftrightarrow 2{{\log }_{2}}\left( x-1 \right)={{\log }_{2}}\left( mx-8 \right)\Leftrightarrow {{\log }_{2}}{{\left( x-1 \right)}^{2}}={{\log }_{2}}\left( mx-8 \right) \\ & \Leftrightarrow {{\left( x-1 \right)}^{2}}=mx-8\Leftrightarrow {{x}^{2}}-\left( m+2 \right)x+9=0\,\,\left( 1 \right). \\ \end{align}\) Để phương trình ban đầu có hai nghiệm phân biệt thì phương trình \(\begin{array}{l}\Delta = {\left( {m + 2} \right)^2} - 4.9 = {m^2} + 4m - 32 > 0\\ \Leftrightarrow \left( {m - 4} \right)\left( {m + 8} \right) > 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m > 4\\m < - 8\end{array} \right.\end{array}\) Nếu \(m<0\) thì với \(x>1\) ta có \(mx-8<0\) do đó \({{\log }_{2}}\left( mx-8 \right)\) không xác định. Vậy điều kiện để \(\left( 1 \right)\) có hai nghiệm phân biệt trước hết là \(m>4.\) Khi đó hai nghiệm là \({{x}_{1}}=\frac{\left( m+2 \right)-\sqrt{{{m}^{2}}+4m-32}}{2},{{x}_{2}}=\frac{\left( m+2 \right)+\sqrt{{{m}^{2}}+4m-32}}{2}.\) Ta có \({{x}_{2}}>{{x}_{1}}.\) Để \(m\) thỏa mãn yêu cầu bài toán thì ta cần \({{x}_{1}}>m\text{ax}\left\{ 1;\frac{8}{m} \right\}.\) Nếu \(m=8,\) thì phương trình ban đầu trở thành \({{\log }_{2}}{{\left( x-1 \right)}^{2}}={{\log }_{2}}\left( 8x-8 \right)\Rightarrow \left( x-1 \right)\left( x-9 \right)=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=1 \\ & x=9 \\ \end{align} \right..\) Nhưng \(x=1\) không phải là nghiệm nên phương trình đã cho chỉ có một nghiệm. Do đó \(m=8\) không phải là giá trị cần tìm. Với \(m<8.\) Khi đó ta cần tìm \(m\) sao cho \({{x}_{1}}>\frac{8}{m}\Leftrightarrow \frac{\left( m+2 \right)-\sqrt{{{m}^{2}}+4m-32}}{2}>\frac{8}{m}\Leftrightarrow {{m}^{2}}+2m-16>m\sqrt{{{m}^{2}}+4m-32}.\) Do \(m>4,m\in \mathbb{Z}\) nên \({{m}^{2}}+2m-16>0.\) Bình phương hai vế bất đẳng thức trên ta được \(\begin{align}& \,\,\,\,\,\,{{\left( {{m}^{2}}+2m-16 \right)}^{2}}>{{m}^{2}}\left( {{m}^{2}}+4m-32 \right)\Leftrightarrow {{m}^{4}}+4{{m}^{2}}+{{16}^{2}}+4{{m}^{3}}-32{{m}^{2}}-64m>{{m}^{4}}+4{{m}^{3}}-32{{m}^{2}} \\& \Leftrightarrow 4{{m}^{2}}-64m+{{16}^{2}}>0\Leftrightarrow {{m}^{2}}-16m+{{8}^{2}}>0\Leftrightarrow {{\left( m-8 \right)}^{2}}>0. \\\end{align}\) Bất đẳng thức cuối đúng do \(m\ne 8.\) Vậy \(4 Với \(m>8\) ta cần tìm \(m\) sao cho \({{x}_{1}}>1\Leftrightarrow \frac{\left( m+2 \right)-\sqrt{{{m}^{2}}+4m-32}}{2}>1\Leftrightarrow m-\sqrt{{{m}^{2}}+4m-32}>0\Leftrightarrow m>\sqrt{{{m}^{2}}+4m-32}\Leftrightarrow 8>m.\) Bất phương trình này vô nghiệm. Vậy không có giá trị nào của m thỏa mãn \(m>8\) thỏa mãn yêu cầu bài toán. \(\) Vậy có \(3\) giá trị cần tìm của \(m.\) \(\) Chọn đáp án A.