Cho hàm số: \(y = \ln \left[ {\left( {2 - m} \right){x^2} - 2x + 1} \right]\).
a) Với \(m = 1\), hãy tìm tập xác định của hàm số trên.
b) Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số trên có tập xác định với mọi giá trị thực của x.
Hàm số \(y = \ln u\left( x \right)\) xác định khi \(u\left( x \right) > 0\).
a) Với \(m = 1\) ta có: \(y = \ln \left( {{x^2} - 2x + 1} \right)\).
Hàm số \(y = \ln \left( {{x^2} - 2x + 1} \right)\) xác định khi \({x^2} - 2x + 1 > 0 \Leftrightarrow {\left( {x - 1} \right)^2} > 0 \Leftrightarrow x - 1 \ne 0 \Leftrightarrow x \ne 1\).
Vậy với \(m = 1\) thì tập xác định của hàm số là: \(D = \left( { - \infty ;1} \right) \cup \left( {1; + \infty } \right)\).
b) Hàm số \(y = \ln \left[ {\left( {2 - m} \right){x^2} - 2x + 1} \right]\) xác định với mọi giá trị thực của x khi và chỉ khi \(f\left( x \right) = \left( {2 - m} \right){x^2} - 2x + 1 > 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\)
Trường hợp 1: Với \(m = 2\) ta có: \(f\left( x \right) = - 2x + 1 > 0 \Leftrightarrow x < \frac{1}{2}\). Do đó, f(x) không xác định với mọi giá trị thực của x. Do đó, \(m = 2\) không thỏa mãn
Trường hợp 2: Với \(m \ne 2\). Hàm số \(f\left( x \right) = \left( {2 - m} \right){x^2} - 2x + 1 > 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2 - m > 0\\\Delta ' < 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m < 2\\{\left( { - 1} \right)^2} - \left( {2 - m} \right).1 < 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m < 2\\m > 1\end{array} \right. \Leftrightarrow 1 < m < 2\)
Vậy với \(1 < m < 2\) thì hàm số \(y = \ln \left[ {\left( {2 - m} \right){x^2} - 2x + 1} \right]\) có tập xác định với mọi giá trị thực của x.