Cho hai hàm số y = (x - 3) / (x - 2) + (x - 2) / (x - 1) + (x - 1) x + x / (x + 1) và

Cho hai hàm số $y = \frac{{x - 3}}{{x - 2}} + \frac{{x - 2}}{{x - 1}} + \frac{{x - 1}}{x} + \frac{x}{{x + 1}}$và y =|x+2|−x + m (m là tham số thực) có đồ thị lần lượt là (C1) và (C2). Tập hợp tất cả các giá trị của m để (C1) và (C2) cắt nhau tại đúng bốn điểm phân biệt là:

A. (−∞; 2].

B. [2; +∞).

C. (−∞; 2).

D. (2; +∞).

Đáp án đúng là: B

Xét phương trình hoành độ giao điểm của hai đồ thị hàm số ta có:

$\frac{{x - 3}}{{x - 2}} + \frac{{x - 2}}{{x - 1}} + \frac{{x - 1}}{x} + \frac{x}{{x + 1}} = \left| {x + 2} \right| - x + m$

$\Leftrightarrow \frac{{x - 3}}{{x - 2}} + \frac{{x - 2}}{{x - 1}} + \frac{{x - 1}}{x} + \frac{x}{{x + 1}} - \left| {x + 2} \right| + x = m$

Xét hàm số $f\left( x \right) = \frac{{x - 3}}{{x - 2}} + \frac{{x - 2}}{{x - 1}} + \frac{{x - 1}}{x} + \frac{x}{{x + 1}} - \left| {x + 2} \right| + x$ có TXĐ: D = ℝ ∖ {‒1; 0; 1; 2}.

$f'\left( x \right) = \frac{1}{{{{(x - 2)}^2}}} + \frac{1}{{{{(x - 1)}^2}}} + \frac{1}{{{x^2}}} + \frac{1}{{{{(x + 1)}^2}}} - \frac{{x + 2}}{{\left| {x + 2} \right|}} + 1$

$= \frac{1}{{{{(x - 2)}^2}}} + \frac{1}{{{{(x - 1)}^2}}} + \frac{1}{{{x^2}}} + \frac{1}{{{{(x + 1)}^2}}} + \frac{{\left| {x + 2} \right| - \left( {x + 2} \right)}}{{\left| {x + 2} \right|}}$

$\Rightarrow f'\left( x \right) > 0\forall x \in D$

Do $\left| {x + 2} \right| \ge x + 2\forall x \Rightarrow \left| {x + 2} \right| - \left( {x + 2} \right) \ge 0 \Leftrightarrow \frac{{\left| {x + 2} \right| - \left( {x + 2} \right)}}{{\left| {x + 2} \right|}} \ge 0$

$\Rightarrow f'\left( x \right) > 0\forall x \in D \Rightarrow$ Hàm số đồng biến trên từng khoảng xác định của nó.

Ta có bảng biến thiên:

Từ bảng biến thiên ta thấy phương trình f(x) = m có đúng 4 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi m ≥ 2.