Nhiệt độ ngoài trời ờ một thành phố vào các thời điểm khác nhau trong ngày có thể được mô phỏng bởi công thức \[{\rm{h(t) = 29 + 3sin}}\frac{{\rm{\pi }}}{{{\rm{12}}}}{\rm{(t}} - {\rm{9)}}\] với h tính bằng độ C

và t là thời gian trong ngày tính bằng giờ. Nhiệt độ thấp nhất trong ngày là bao nhiêu độ C và vào lúc mấy giờ?

(Theo https://www.sciencedirect.com/science/ article/abs/pii/0168192385900139)

\[\left( {{\rm{2sinx}} - {\rm{1}}} \right)\left( {{\rm{2sin2x + 1}}} \right){\rm{ = 3}} - {\rm{4co}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{x}}\]

\[ \Leftrightarrow \left( {{\rm{2sinx}} - {\rm{1}}} \right)\left( {{\rm{2sin2x + 1}}} \right){\rm{ = 3}} - {\rm{4}}\left( {{\rm{1}} - {\rm{si}}{{\rm{n}}^{\rm{2}}}{\rm{x}}} \right)\]

\[ \Leftrightarrow \left( {{\rm{2sinx}} - {\rm{1}}} \right)\left( {{\rm{2sin2x + 1}}} \right){\rm{ = 4si}}{{\rm{n}}^{\rm{2}}}{\rm{x}} - {\rm{1}}\]

\[ \Leftrightarrow \left( {{\rm{2sinx}} - {\rm{1}}} \right)\left( {{\rm{2sin2x + 1}}} \right){\rm{ = (2sinx}} - {\rm{1)(2sinx + 1)}}\]

\[ \Leftrightarrow \left( {{\rm{2sinx}} - {\rm{1}}} \right)\left( {{\rm{2sin2x + 1}} - {\rm{2sinx}} - {\rm{1}}} \right)\]

\( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{2sinx - 1\,\,{\rm{ = 0}}}\\{sin2{\rm{x = si}}nx}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{2sinx - 1\,\,{\rm{ = 0}}}\\{2sinx.cos{\rm{x = s}}inx}\end{array}} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inx = }}\frac{1}{2}}\\{{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inx = }}0}\\{cos{\rm{x = }}\frac{1}{2}}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{\rm{x = }}\frac{\pi }{6} + k2\pi }\\{{\rm{x = }}\frac{{5\pi }}{6} + k2\pi }\\{{\rm{x = }}k\pi }\\{{\rm{x = }} \pm \frac{\pi }{3} + k2\pi }\end{array}} \right.,k \in \mathbb{Z}\)

Vì \[{\rm{x}} \in \left[ { - {\rm{\pi ; \pi }}} \right] \Rightarrow {\rm{x}} \in \left\{ { - {\rm{\pi ;}} - \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{3}}}{\rm{; 0; }}\frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{6}}}{\rm{; }}\frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{3}}}{\rm{; }}\frac{{{\rm{5\pi }}}}{{\rm{6}}}{\rm{; \pi }}} \right\} \Leftrightarrow {\rm{S = \pi }}\]Đáp án cần chọn là: A

Từ đồ thị ta có\[f(x)\,{\rm{ = }}x \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{\rm{x = a}} \in \left( { - \infty ;0} \right)}\\{{\rm{x = b}} \in \left( {0;1} \right)}\\{{\rm{x = 2}}}\end{array}} \right.\]

Do đó\[{\rm{f(cosx + 1) = cosx + 1}} \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{\rm{cosx + 1 = a}} \in \left( { - \infty ;0} \right)}\\{{\rm{cosx + 1 = b}} \in \left( {0;1} \right)}\\{c{\rm{osx + 1 = 2}}}\end{array}} \right.\]

\( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{co{\rm{sx = a}} - {\rm{1 = }}{{\rm{t}}_{\rm{1}}} \in ( - \infty ; - 1)\,\,(VN)}\\{{\rm{cosx = b}} - {\rm{1 = }}{{\rm{t}}_{\rm{2}}} \in ( - 1;0)\,\,(1)}\\{{\rm{cosx = 1 }}(2)}\end{array}} \right.\)

Dựa vào đường tròn lượng giác, phương trình có 3 nghiệm nằm trong\[\left( {\frac{{ - {\rm{\pi }}}}{2};3{\rm{\pi }}} \right)\]

Phương trình có 2 nghiệm nằm trong\[\left( {\frac{{ - {\rm{\pi }}}}{2};3{\rm{\pi }}} \right)\]

Vậy phương trình ban đầu có tất cả 5 nghiệm nằm trong \[\left( {\frac{{ - {\rm{\pi }}}}{2};3{\rm{\pi }}} \right)\]

Đáp án cần chọn là: C