Tổng tất cả các giá trị nguyên của tham số m để phương trình \({{3}^{x-3+\sqrt[3]{m-3x}}}+({{x}^{3}}-9{{x}^{2}}+24x+m){{.3}^{x-3}}={{3}^{x}}+1\) có 3 nghiệm phân biệt bằng:

* Hướng dẫn giải

Ta có \({{3}^{x-3+\sqrt[3]{m-3x}}}+({{x}^{3}}-9{{x}^{2}}+24x+m){{.3}^{x-3}}={{3}^{x}}+1\Leftrightarrow {{3}^{\sqrt[3]{m-3x}}}+({{x}^{3}}-9{{x}^{2}}+24x+m)=\frac{{{3}^{x}}+1}{{{3}^{x-3}}}\)

\(\Leftrightarrow {{3}^{\sqrt[3]{m-3x}}}+{{(x-3)}^{3}}+m-3x={{3}^{3-x}}\Leftrightarrow {{3}^{\sqrt[3]{m-3x}}}+(m-3x)={{3}^{3-x}}+{{(3-x)}^{3}}\) (1).

Xét hàm số \(f(t)={{3}^{t}}+{{t}^{3}}\) với \(t\in \mathbb{R}\), ta có: \(f'(t)={{3}^{t}}\ln 3+3{{t}^{2}}>0,\forall t\in \mathbb{R}\).

Suy ra hàm số luôn đồng biến trên \(\mathbb{R}\)

Khi đó \(\left( 1 \right) \Leftrightarrow f(\sqrt[3]{m-3x})=f(3-x)\Leftrightarrow \sqrt[3]{m-3x}=3-x\Leftrightarrow m=-{{x}^{3}}+9{{x}^{2}}-24x+27 \left( 2 \right)\).

Pt đã cho có 3 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi pt \(\left( 2 \right)\) có 3 nghiệm phân biệt.

Xét hàm số \(y=-{{x}^{3}}+9{{x}^{2}}-24x+27\) có \(y'=-3{{x}^{2}}+18x-24\Rightarrow y'=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=2 \\ & x=4 \\ \end{align} \right.\)

BBT

Từ bbt suy ra pt(2) có 3 nghiệm phân biệt khi 7<m<11. Vì \(m\in \mathbb{Z}\) nên \(m\in \left\{ 8,9,10 \right\}\)

Suy ra : \(\sum{m}=27\).