Bất phương trình mũ
-
391 lượt thi
-
21 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Cho hàm số f(x)=3x7x2−4. Hỏi khẳng định nào sau đây là sai?
f(x)=3x7x2−4>9⇔3x>9.7x2−4⇔3x>32.7x2−4⇔3x−2>7x2−4⇔log33x−2>log37x2−4⇔x−2>(x2−4)log37
Từ đó dựa vào các đáp án ta thấy A đúng.
3x−2>7x2−4⇔ln3x−2>ln7x2−4⇔(x−2)ln3>(x2−4)ln7=> B đúng
3x−2>7x2−4⇔log3x−2>log7x2−4⇔(x−2)log3>(x2−4)log7=> C đúng
3x−2>7x2−4⇔log0,23x−2<log0,27x2−4⇔(x−2)log0,23<(x2−4)log0,27=> D sai</>
Đáp án cần chọn là: D
Câu 2:
Tìm tập nghiệm S của bất phương trình 5x+1−15>0
Ta có:
5x+1−15>0⇔5x+1>15=5−1⇔x+1>−1⇔x>−2
Đáp án cần chọn là: C
Câu 3:
Tìm tập nghiệm của bất phương trình 5x<7−2x
Ta có 5x<7−2x⇔5x+2x−7<0
Ta có5x>0với∀xnên (7−2x)>0⇔x<72
Xét hàmf(x)=5x+2x−7trên(−∞;72)
Cóf′(x)=5xln5+2>0,∀x∈(−∞;72)
Do đó hàm số đồng biến trên(−∞;72)hayf(x)<f(1)=0,∀x<1
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là(−∞;1)
Đáp án cần chọn là: B
Câu 4:
Tập hợp nghiệm của bất phương trình: 33x−2+127x≤23 là:
33x−2+127x≤23⇔33x9+133x≤23
Đặtt=33x(t>0)
Bpt ⇔t9+1t≤23⇔t2−6t+9≤0⇔(t−3)2≤0⇔t=3
Khi đó33x=3⇔3x=1⇔x=13
Đáp án cần chọn là: D
Câu 5:
Nghiệm của bất phương trình ex+e−x<52 là
ex+e−x<52⇔e2x+1<52ex⇔2e2x−5ex+2<0
⇔(ex−2)(2ex−1)<0⇔12<ex<2⇔−ln2<x<ln2
Đáp án cần chọn là: B
Câu 6:
Tìm tập nghiệm của bất phương trình 7x≥10−3x
Xét hàm : f(x)=7x+3x−10⇒f′(x)=7xln7+3>0,∀x∈Rnên hàm số đồng biến trên R.
Màf(x)≥0=f(1)⇒x≥1
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là[1;+∞)
Đáp án cần chọn là: A
Câu 7:
Tìm tập nghiệm của bất phương trình (12)x≥2.
(12)x≥2⇔2−x≥2⇔−x≥1↔x≤−1⇒S=(−∞;−1]
Đáp án cần chọn là: A
Câu 8:
Tìm tập nghiệm S của bất phương trình 2x−1>(116)1x
Ta có
2x−1>(116)1x⇔2x−1>(2−4)1x⇔2x−1>2−4x⇔x−1>−4x⇔x+4x−1>0⇔x2−x+4x>0
Vì x2−x+4>0nên suy ra x>0
Đáp án cần chọn là: A
Câu 9:
Bất phương trình (√2)x2−2x≤(√2)3có tập nghiệm là:
Đáp án cần chọn là: C
Câu 10:
Bất phương trình (2−√3)x>(2+√3)x+2có tập nghiệm là:
Đáp án cần chọn là: B
Câu 11:
Tìm số nghiệm nguyên của bất phương trình (13)√x2−3x−10>(13)x−2
Vì 0<13<1 nên ta có
(13)√x2−3x−10>(13)x−2⇔√x2−3x−10<x−2
⇔{x2−3x−10<(x−2)2x2−3x−10≥0x−2>0⇔5≤x<14
⇒x={5,6,7,8,9,10,11,12,13}
Đáp án cần chọn là: CCâu 12. Tìm tập nghiệm của bất phương trình 0,3x2+x>0,09
A.(−∞;−2)
B. (−∞;−2)∪(1;+∞)
C. (−2;1)
D. (1;+∞)Trả lời:
0,3x2+x>0,09⇔0,3x2+x>0,32⇔x2+x−2<0⇔−2<x<1
Đáp án cần chọn là: C
Câu 12:
Tìm số nghiệm nguyên của bất phương trình (15)x2−2x≥1125
Ta có
(15)x2−2x≥1125⇔(15)x2−2x≥(15)3⇔x2−2x≤3⇔x2−2x−3≤0⇔−1≤x≤3
Số nghiệm nguyên là 5.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 13:
Cho hàm số f(x)=5x.9x3, chọn phép biến đổi sai khi giải bất phương trình:
f(x)>1⇔5x.9x3>1⇔ln(5x.9x3)>0⇔xln5+x3ln9>0⇔x.ln5ln9+x3>0⇔xlog95+x3>0⇔x+x3.1log95>0⇔x+x3log59>0
Do đó B, C, D đúng
Đáp án cần chọn là: A
Câu 14:
Tập nghiệm của bất phương trình (x2+x+1)x<1 là:
(x2+x+1)x<1
Lấy loganepe hai vế ta cóln(x2+x+1)x<ln1(∗)
Vì
x2+x+1=(x+12)2+34>0⇒(∗)⇔xln
(x2+x+1)<0⇔[{x<0ln(x2+x+1)>0{x>0ln(x2+x+1)<0
⇔[{x<0x2+x+1>1{x>0x2+x+1<1⇔[{x<0x2+x>0{x>0x2+x<0⇔[{x<0[x>0x<−1{x>0−1<x<0⇔x<−1
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là(−∞;−1)
Đáp án cần chọn là: C
Câu 15:
Tập nghiệm của bất phương trình 3√2x+1−3x+1≤x2−2x là:
ĐK:x≥0
3√2x+1−3x+1≤x2−2x⇔3√2x+1+2x≤3x+1+x2⇔3√2x+1+(√2x)2≤3x+1+x2
Xét hàm số f(t)=3t+1+t2cóf′(t)=3t+1.ln3+2t>0∀t≥0⇒ Hàm số đồng biến trên [0;+∞)
Màf(√2x)≤f(x)⇔√2x≤x⇔2x≤x2⇔x2−2x≥0⇔x∈(−∞;0]∪[2;+∞)
Màx≥0⇒x∈[2;+∞)∪{0}
Đáp án cần chọn là: D
Câu 16:
Cho hàm số y=f(x). Hàm số y=f′(x) có bảng biến thiên như sau:
Bất phương trình f(x)<ex+m đúng với mọi x∈(−1;1) khi và chỉ khi:
Theo đề bài ta có : f(x)<ex+m⇔f(x)−ex<m
Đặtg(x)=f(x)−ex. Khi đó :
f(x)<ex+m∀x∈(−1;1)⇒g(x)=f(x)−ex<m∀x∈(−1;1)⇔m≥max[−1;1]g(x)g′(x)=f′(x)−ex
Trên (−1;1) ta có f′(x)<0;ex>0∀x∈R⇒g′(x)<0∀x∈(−1;1)
⇒g(x) nghịch biến trên (−1;1).
⇒max
Đáp án cần chọn là: C
Câu 17:
Số nghiệm nguyên của bất phương trình {4^x} - {5.2^x} + 4 < 0là:
Ta có:{4^x} - {5.2^x} + 4 < 0\,\,\,\left( * \right)
Đặtt = {2^x}\,\,\,\left( {t > 0} \right)
\begin{array}{l} \Rightarrow ( * ) \Leftrightarrow {t^2} - 5t + 4 < 0\\ \Leftrightarrow (t - 1)(t - 4) < 0\\ \Leftrightarrow 1 < t < 4\\ \Leftrightarrow 1 < {2^x} < 4\\ \Leftrightarrow 0 < x < 2\end{array}
Mà x \in \mathbb{Z} \Rightarrow x = 1.
Vậy bất phương trình có 1 nghiệm nguyên.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 18:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để bất phương trình \left( {{3^{{x^2} - x}} - 9} \right)\left( {{2^{{x^2}}} - m} \right) \le 0có 5 nghiệm nguyên?
\left( {{3^{{x^2} - x}} - 9} \right)\left( {{2^{{x^2}}} - m} \right) \le 0
TH1: \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{3^{{x^2} - x}} - 9 \le 0\,\,\,\,\left( 1 \right)}\\{{2^{{x^2}}} - m \ge 0\,\,\,\,\left( 2 \right)}\end{array}} \right.\,\,\,\,\,\left( I \right)
\left( 1 \right) \Leftrightarrow {3^{{x^2} - x}} \le {3^2} \Leftrightarrow {x^2} - x \le 2 \Leftrightarrow - 1 \le x \le 2
⇒ Số nghiệm nguyên của bất phương trình (1) là 4 nghiệm, gồm \left\{ { - 1;0;1;2} \right\}
Như vậy hệ có tối đa 4 nghiệm nguyên, hay bất phương trình ban đầu cũng chỉ có tối đa 4 nghiệm nguyên (Loại).
TH2: \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{3^{{x^2} - x}} - 9 \ge 0\,\,\,\,\left( {1'} \right)}\\{{2^{{x^2}}} - m \le 0\,\,\,\,\left( {2'} \right)}\end{array}} \right.\,\,\,\,\,\left( {II} \right)
(1\prime ) \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \ge 2}\\{x \le - 1}\end{array}} \right.
\left( {2'} \right) \Leftrightarrow {2^{{x^2}}} \le m \Leftrightarrow {x^2} \le {\log _2}m \Leftrightarrow - \sqrt {{{\log }_2}m} \le x \le \sqrt {{{\log }_2}m}
Để (II) có nghiệm thì\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{ - \sqrt {lo{g_2}m} \le - 1}\\{\sqrt {lo{g_2}m} \ge 2}\end{array}} \right.
Mà bất phương trình ban đầu có 5 nghiệm nguyên nên các nghiệm đó bắt buộc phải là -3, -2, -1, 2, 3.
Do đó
3 \le \sqrt {{{\log }_2}m} < 4 \Leftrightarrow 9 \le {\log _2}m < 16 \Leftrightarrow 512 \le m < 65536
Vậy có65535 - 512 + 1 = 65024giá trị nguyên của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 19:
Gọi S là tập hợp các số tự nhiên n có 4 chữ số thỏa mãn {\left( {{2^n} + {3^n}} \right)^{2020}} < {\left( {{2^{2020}} + {3^{2020}}} \right)^n}. Số phần tử của S là:
\begin{array}{l}\,\,\,\,{\left( {{2^n} + {3^n}} \right)^{2020}} < {\left( {{2^{2020}} + {3^{2020}}} \right)^n}\\ \Leftrightarrow \ln {\left( {{2^n} + {3^n}} \right)^{2020}} < \ln {\left( {{2^{2020}} + {3^{2020}}} \right)^n}\\ \Leftrightarrow 2020\ln \left( {{2^n} + {3^n}} \right) < n\ln \left( {{2^{2020}} + {3^{2020}}} \right)\\ \Leftrightarrow \frac{{\ln \left( {{2^n} + {3^n}} \right)}}{n} < \frac{{\ln \left( {{2^{2020}} + {3^{2020}}} \right)}}{{2020}}\end{array}
Xét hàm đặc trưngf\left( x \right) = \frac{{\ln \left( {{2^x} + {3^x}} \right)}}{x}\,\,\left( {x \in {\mathbb{N}^ * }} \right)ta có:
\begin{array}{l}f\prime (x) = \frac{{\frac{{({2^x} + {3^x})\prime }}{{{2^x} + {3^x}}}.x - ln({2^x} + {3^x})}}{{{x^2}}}\forall x \in {\mathbb{N}^ * }\\f\prime (x) = \frac{{({2^x}ln2 + {3^x}ln3)x - ({2^x} + {3^x}).ln({2^x} + {3^x})}}{{{x^2}({2^x} + {3^x})}}\forall x \in {\mathbb{N}^ * }\\ = \frac{{{2^x}ln2.x - {2^x}ln({2^x} + {3^x}) + {3^x}ln3.x - {3^x}ln({2^x} + {3^x})}}{{{x^2}({2^x} + {3^x})}}\forall x \in {\mathbb{N}^ * }\\f\prime (x) = \frac{{{2^x}(xln2 - ln({2^x} + {3^x})) + {3^x}(xln3 - ln({2^x} + {3^x}))}}{{{x^2}({2^x} + {3^x})}}\forall x \in {\mathbb{N}^ * }\\f\prime (x) = \frac{{{2^x}[ln{2^x} - ln({2^x} + {3^x})] + {3^x}[ln{3^x} - ln({2^x} + {3^x})]}}{{{x^2}({2^x} + {3^x})}}\forall x \in {\mathbb{N}^ * }\end{array}
Vì \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{2^x} < {2^x} + {3^x} \Rightarrow ln{2^x} < ln({2^x} + {3^x})}\\{{3^x} < {2^x} + {3^x} \Rightarrow ln{3^x} < ln({2^x} + {3^x})}\end{array}} \right. \Rightarrow f\prime (x) < 0\forall x \in \mathbb{N} *
⇒ Hàm sốy = f\left( x \right)nghịch biến trên{\mathbb{N}^ * }
Lại có: f\left( n \right) < f\left( {2020} \right) \Leftrightarrow n > 2020</>
Kết hợp điều kiện đề bài ta có2020 < n \le 9999,\,\,n \in {\mathbb{N}^ * }
Vậy có\frac{{9999 - 2021}}{1} + 1 = 7979giá trị của n thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 20:
Cho x;y là hai số thực dương thỏa mãn x \ne y\; và {\left( {{2^{3y}} + \frac{1}{{{2^{3y}}}}} \right)^y} < {\left( {{2^y} + \frac{1}{{{2^y}}}} \right)^{3y}}. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P = \frac{{{x^2} + 3{y^2}}}{{xy - {y^2}}}
Ta có
\begin{array}{*{20}{l}}{P = \frac{{{x^2} + 3{y^2}}}{{xy - {y^2}}}}\\{ \Leftrightarrow Pxy - P{y^2} = {x^2} + 3{y^2}}\\{ \Leftrightarrow \left( {P + 3} \right){y^2} - Pxy + {x^2} = 0}\end{array}
Phương trình trên có nghiệm khi
\begin{array}{l}\Delta = {P^2}{x^2} - 4(P + 3){x^2} \ge 0\\ \Leftrightarrow {P^2} - 4P - 12 \ge 0\\ \Rightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{P \ge 6}\\{P \le - 2}\end{array}} \right. \Rightarrow MinP = 6\end{array}
Dấu bằng xáy ra khi\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{y = \frac{{Px}}{{2(P + 3)}} = \frac{x}{3}}\\{\frac{{{x^2} + 3{y^2}}}{{xy - {y^2}}} = 6}\end{array}} \right. \Rightarrow x = 3y
Dễ thấy x=3y thỏa mãn điều kiện bài cho vì:
\begin{array}{l}{\left( {{2^{3y}} + \frac{1}{{{2^{3y}}}}} \right)^y} < {\left( {{2^y} + \frac{1}{{{2^y}}}} \right)^{3y}}\\ \Leftrightarrow {2^{3y}} + \frac{1}{{{2^{3y}}}} < {\left( {{2^y} + \frac{1}{{{2^y}}}} \right)^3}\\ \Leftrightarrow {2^{3y}} + \frac{1}{{{2^{3y}}}} < {2^{3y}} + \frac{1}{{{2^{3y}}}} + {3.2^y}.\frac{1}{{{2^y}}}.\left( {{2^y} + \frac{1}{{{2^y}}}} \right)\\ \Leftrightarrow 0 < 3\left( {{2^y} + \frac{1}{{{2^y}}}} \right)\end{array}
Bđt trên luôn đúng với mọi y>0.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 21:
Có bao nhiêu giá trị thực của m để bất phương trình {4^x} - (m + 1){2^x} + m < 0\;vô nghiệm?
{4^x} - \left( {m + 1} \right){2^x} + m < 0\,\,\,\,\left( 1 \right)
Đặt{2^x} = t\,\,\left( {t > 0} \right).
Khi đó bất phương trình đã cho \Leftrightarrow {t^2} - \left( {m + 1} \right)t + m < 0\,\,\,\left( * \right).
TH1:m = 1 \Rightarrow \left( * \right) \Leftrightarrow {t^2} - 2t + 1 < 0 \Leftrightarrow {\left( {t - 1} \right)^2} < 0=> bất phương trình vô nghiệm.</>
⇒m=1 thỏa mãn.
TH2: m \ne 1
\begin{array}{l} \Rightarrow \left( * \right) \Leftrightarrow {t^2} - mt - t + m < 0\\ \Leftrightarrow {t^2} - t - \left( {mt - m} \right) < 0\\ \Leftrightarrow t\left( {t - 1} \right) - m\left( {t - 1} \right) < 0\\ \Leftrightarrow \left( {t - 1} \right)\left( {t - m} \right) < 0\,\,\,\end{array}
+) Với m>1⇒ Tập nghiệm của bất phương trình là: S = \left( {1;\,\,m} \right) \subset \left( {0; + \infty } \right)
⇒ Bất phương trình (∗) luôn có nghiệm t>0
⇒(1) luôn có nghiệm xx ⇒m>1 không thỏa mãn.
+) Với m<1 ⇒ Tập nghiệm của bất phương trình là:S = \left( {m;\,\,1} \right)
⇒ Bất phương trình (∗) luôn có nghiệm 0<t<1
⇒(1) luôn có nghiệm x ⇒m<1 không thỏa mãn.
Vậy chỉ có m=1 thỏa mãn bài toán.
Đáp án cần chọn là: C