Câu hỏi
Có bao nhiêu giá trị nguyên của \(m\) để hàm số \(y = \ln \left( {3 - \sqrt {{x^2} - 2x + m - 2} } \right)\) xác định trên \(\left[ {0;3} \right]\)?
- A \(4\)
- B Vô số
- C \(5\)
- D \(6\)
Phương pháp giải:
Áp dụng điều kiện xác định của hàm logarit
Lời giải chi tiết:
Hàm số \(y = \ln \left( {3 - \sqrt {{x^2} - 2x + m - 2} } \right)\) xác định trên \(\left[ {0;3} \right]\) khi và chỉ khi:
\(\left\{ \begin{array}{l}{x^2} - 2x + m - 2 \ge 0\\3 - \sqrt {{x^2} - 2x + m - 2} > 0\end{array} \right.\,\,\,\,\forall x \in \left[ {0;3} \right]\)\(\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x^2} - 2x + m - 2 \ge 0\\\sqrt {{x^2} - 2x + m - 2} < 3\end{array} \right.\,\,\,\forall x \in \left[ {0;3} \right]\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x^2} - 2x + m - 2 \ge 0\\{x^2} - 2x + m - 2 < 9\end{array} \right.\,\,\,\,\,\,\forall x \in \left[ {0;3} \right]\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}m + 9 \ge - {x^2} + 2x + 11\,\,\,\left( 1 \right)\\m < - {x^2} + 2x + 11\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\end{array} \right.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\forall x \in \left[ {0;3} \right]\end{array}\)
Xét hàm số \(g\left( x \right) = - {x^2} + 2x + 11\) trên \(\left[ {0;3} \right]\) ta có:
\(g'\left( x \right) = - 2x + 2 = 0 \Leftrightarrow x = 1\).
Bảng biến thiên:
\(\left( 1 \right) \Leftrightarrow m + 9 \ge \mathop {\max }\limits_{\left[ {0;3} \right]} g\left( x \right) = 12 \Leftrightarrow m \ge 3\).
\(\left( 2 \right) \Leftrightarrow m < \mathop {\min }\limits_{\left[ {0;3} \right]} g\left( x \right) \Leftrightarrow m < 8\).
Vậy \(3 \le m < 8\), mà \(m \in \mathbb{Z} \Rightarrow m \in \left\{ {3;4;5;6;7} \right\}\).
Vậy có 5 giá trị nguyên của \(m\) thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Chọn C.