Cho $f(x)$ là một hàm đa thức bậc bốn có đồ thị như hình vẽ bên. Tập nghiệm của phương trình ${{({f}'(x))}^{2}}=f(x).{f}''(x)$ có số phần tử là
A. $6.$
B. $2.$
C. $4.$
D. $0.$
Lời giải chi tiết: Đồ thị hàm $f(x)$ cắt trục hoành tại bốn điểm phân biệt và $f(x)$ là hàm đa thức bậc bốn nên $f(x)=a(x-{{x}_{1}})(x-{{x}_{2}})(x-{{x}_{3}})(x-{{x}_{4}})$ với ${{x}_{1}}<{{x}_{2}}<{{x}_{3}}<{{x}_{4}}$ và $a>0.$
Thực hiện lấy đạo hàm ta có:${f}'(x)=f(x)left( frac{1}{x-{{x}_{1}}}+frac{1}{x-{{x}_{2}}}+frac{1}{x-{{x}_{3}}}+frac{1}{x-{{x}_{4}}} right),forall xin mathbb{R}backslash left{ {{x}_{1}},{{x}_{2}},{{x}_{3}},{{x}_{4}} right}.$
Suy ra $frac{{f}'(x)}{f(x)}=frac{1}{x-{{x}_{1}}}+frac{1}{x-{{x}_{2}}}+frac{1}{x-{{x}_{3}}}+frac{1}{x-{{x}_{4}}}.$
Tiếp tục lấy đạo hàm hai vế ta có:
$frac{{f}''(x).f(x)-{{({f}'(x))}^{2}}}{{{(f(x))}^{2}}}=-frac{1}{{{(x-{{x}_{1}})}^{2}}}-frac{1}{{{(x-{{x}_{2}})}^{2}}}-frac{1}{{{(x-{{x}_{3}})}^{2}}}-frac{1}{{{(x-{{x}_{4}})}^{2}}}<0,forall xin mathbb{R}backslash left{ {{x}_{1}},{{x}_{2}},{{x}_{3}},{{x}_{4}} right}.$
Vậy ${f}''(x).f(x)-{{({f}'(x))}^{2}}<0,forall xin mathbb{R}backslash left{ {{x}_{1}},{{x}_{2}},{{x}_{3}},{{x}_{4}} right}.$
Tại các điểm ${{x}_{i}},i=1,2,3,4$ thì ${f}''({{x}_{i}}).f({{x}_{i}})=0<{{({f}'({{x}_{i}}))}^{2}}.$
Vậy ${f}''(x).f(x)-{{({f}'(x))}^{2}}<0,forall xin mathbb{R},$ tức phương trình đã cho vô nghiệm. Chọn đáp án D.
*Mẹo trắc nghiệm: Vì đề bài cho đúng với mọi hàm đa thức bậc bốn có 4 nghiệm phân biệt nên ta chỉ cần chọn một hàm số đa thức bậc bốn có bốn nghiệm phân biệt, chẳng hạn: $f(x)=({{x}^{2}}-1)({{x}^{2}}-2)={{x}^{4}}-3{{x}^{2}}+2.$ Khi đó ${f}'(x)=4{{x}^{3}}-6x;{f}''(x)=12{{x}^{2}}-6.$
Xét phương trình ${{(4{{x}^{3}}-6x)}^{2}}=({{x}^{4}}-3{{x}^{2}}+2)(12{{x}^{2}}-6)Leftrightarrow 2{{x}^{6}}-3{{x}^{4}}-3{{x}^{2}}+6=0$ phương trình vô nghiệm. Chọn đáp án D.
>>Bài tập dành cho bạn đọc tự luyện:
Bốn khoá học X trong gói COMBO X 2019 có nội dung hoàn toàn khác nhau và có mục đich bổ trợ cho nhau giúp thí sinh tối đa hoá điểm số.
Quý thầy cô giáo, quý phụ huynh và các em học sinh có thể mua Combo gồm cả 4 khoá học cùng lúc hoặc nhấn vào từng khoá học để mua lẻ từng khoá phù hợp với năng lực và nhu cầu bản thân.
Link nội dung: https://vosc.edu.vn/so-nghiem-thuc-cua-phuong-trinh-a73188.html