Cho hàm số \(f\left( x \right)=\frac{{{3}^{x}}}{{{3}^{x}}+{{m}^{2}}}\) với m là tham số thực. Gọi S là tập hợp các giá trị của m sao cho \(f\left( a \right)+f\left( b \right)=1\) với mọi số thực a, b thoả mãn \({{e}^{a+b}}\le e\left( a+b \right)\). Số các phần tử của S là
A. 4
B. 1
C. 2
D. Vô số
Lời giải của giáo viên
\({{e}^{a+b}}\le e\left( a+b \right) \Leftrightarrow {{e}^{a+b-1}}\le a+b \Leftrightarrow {{e}^{a+b-1}}-1\le a+b-1 \Leftrightarrow {{e}^{a+b-1}}-\left( a+b-1 \right)-1\le 0\).
Xét hàm số \(g\left( x \right)={{e}^{x}}-x-1\) với \(x\in \mathbb{R}\).
\({g}'\left( x \right)={{e}^{x}}-1 \Rightarrow {g}'\left( x \right)=0\Leftrightarrow {{e}^{x}}-1=0 x=0\).
Bảng biến thiên của \(g\left( x \right)\):
Từ bảng biến thiên ta thấy \(g\left( x \right)\ge 0\) với mọi \(x\in \mathbb{R} \Leftrightarrow {{e}^{a+b-1}}-\left( a+b-1 \right)-1\ge 0\) với mọi \(a,b\in \mathbb{R}\).
Vậy \({{e}^{a+b-1}}-\left( a+b-1 \right)-1=0 \Leftrightarrow a+b-1=0 \Leftrightarrow a+b=1\).
\(\Rightarrow f\left( a \right)+f\left( b \right)=1 \Leftrightarrow f\left( a \right)+f\left( 1-a \right)=1 \Leftrightarrow \frac{{{3}^{a}}}{{{3}^{a}}+{{m}^{2}}}+\frac{{{3}^{1-a}}}{{{3}^{1-a}}+{{m}^{2}}}=1 \Leftrightarrow \frac{{{3}^{a}}}{{{3}^{a}}+{{m}^{2}}}+\frac{3}{3+{{3}^{a}}{{m}^{2}}}=1 \Leftrightarrow \frac{{{m}^{2}}{{t}^{2}}+6t+3{{m}^{2}}}{{{m}^{2}}{{t}^{2}}+\left( {{m}^{4}}+3 \right)t+3{{m}^{2}}}=1\) ( với \(t={{3}^{a}}>0\))
\(\Leftrightarrow 6t=\left( {{m}^{4}}+3 \right)t\Leftrightarrow 6={{m}^{4}}+3\Leftrightarrow {{m}^{4}}=3\Leftrightarrow m=\pm \sqrt[4]{3}\).
Vậy tập S có hai phần tử.
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Trong không gian Oxyz, mặt cầu \(\left( S \right) :{{x}^{2}}+{{y}^{2}}+{{z}^{2}}-4x+2y-2=0\) có tọa độ tâm I là
Cho hàm số \(y=g(x)\) có bảng biến thiên như sau:
Hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng nào, trong các khoảng dưới đây?
Tính thể tích của khối lăng trụ đứng \(ABCD.{A}'{B}'{C}'{D}'\) có đáy là hình vuông cạnh 5 và \(B{B}'=6\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm \(M\left( 1;0\,;\,-1 \right)\), đường thẳng \(\Delta :\frac{x+1}{-1}=\frac{y}{2}=\frac{z-1}{3}\) và mặt phẳng \(\left( P \right):4x+y+z+1=0\). Viết phương trình đường thẳng d đi qua M, cắt \(\Delta \) tại N, cắt \(\left( P \right)\) tại E sao cho M là trung điểm của NE.
Có bao nhiêu số nguyên dương y sao cho ứng với mỗi y có không quá 2019 số nguyên x thỏa mãn bất phương trình \({{x}^{2}}-\left( y+3 \right)x+3y<\left( y-x \right){{\log }_{2}}x\)
Tích phân \(\int_{ - 1}^3 {\left( {3{x^2} - 1} \right)} \;{\rm{d}}x\) bằng
Hàm số nào sau đây có chiều biến thiên khác với chiều biến thiên của các hàm số còn lại.
Tập nghiệm của bất phương trình \({\log _{\frac{2}{3}}}\left( {2{x^2} - x + 1} \right) < 0\) là
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, số phức liên hợp của số phức \(z=\left( 1+2i \right)\left( 1-i \right)\) có điểm biểu diễn là điểm nào sau đây?
Trong không gian Oxyz, cho ba điểm \(A\left( -2;1;3 \right), B\left( 5;0;2 \right)\) và \(C\left( 0;2;4 \right)\). Trọng tâm của tam giác ABC có tọa độ là
Với a là số thực dương tùy ý, \({{a}^{2}}.{{a}^{3}}\) bằng
Nghiệm của phương trình \({3^{{x^2} - 5x + 6}} = 1\) là:
Công thức tính thể tích V của khối nón có bán kính đáy 3r và chiều cao h là:
Cho z+5-7i=0, trên mặt phẳng tọa độ, điểm biểu diễn số phức z có tọa độ là
Một khối lăng trụ có diện tích đáy bằng 6 và chiều cao bằng 5. Thể tích của khối lăng trụ đó bằng