Phương trình mũ và một số phương pháp giải
-
717 lượt thi
-
66 câu hỏi
-
45 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Phương trình 42x+5=22−x có nghiệm là:
Đáp án cần chọn là: A
Câu 2:
Phương trình 42x+5=22−x có nghiệm là:
Đáp án cần chọn là: A
Câu 3:
Tổng các nghiệm của phương trình 3x4−3x2=81
3x4−3x2=81=34⇔x4−3x2−4=0⇔x2=4⇔x=±2
Tổng các nghiệm sẽ bằng 0.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 4:
Tổng các nghiệm của phương trình 3x4−3x2=81
3x4−3x2=81=34⇔x4−3x2−4=0⇔x2=4⇔x=±2
Tổng các nghiệm sẽ bằng 0.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 5:
Tìm nghiệm của phương trình 32x−627=(13)x.
32x−627=(13)x⇔32x−6=33.3−x⇔32x−6=33−x⇔2x−6=3−x⇔x=3
Đáp án cần chọn là: D
Câu 6:
Tìm nghiệm của phương trình 32x−627=(13)x.
32x−627=(13)x⇔32x−6=33.3−x⇔32x−6=33−x⇔2x−6=3−x⇔x=3
Đáp án cần chọn là: D
Câu 7:
Tìm nghiệm của phương trình 9√x−1=eln81
eln81=81=92
Điều kiện:x≥1
Suy ra√x−1=2⇔x−1=4⇒x=5
Đáp án cần chọn là: A
Câu 8:
Tìm nghiệm của phương trình 9√x−1=eln81
eln81=81=92
Điều kiện:x≥1
Suy ra√x−1=2⇔x−1=4⇒x=5
Đáp án cần chọn là: A
Câu 10:
Giải phương trình 4x=8x−1
4x=8x−1⇔22x=23(x−1)⇔2x=3(x−1)⇔x=3
Đáp án cần chọn là: D
Câu 11:
Tìm tập hợp tất cả các nghiệm của phương trình 2x2+x−1=12.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 12:
Tìm tập hợp tất cả các nghiệm của phương trình 2x2+x−1=12.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 13:
Tìm giá trị của a để phương trình (2+√3)x+(1−a)(2−√3)x−4=0có 2 nghiệm phân biệt thỏa mãn:x1−x2=log2+√33, ta có a thuộc khoảng:
Ta có (2+√3)x(2−√3)x=1⇒(2−√3)x=1(2+√3)x
Đặtt=(2+√3)x(t>0) phương trình đã cho trở thành
t+1−at−4=0⇔t2−4t+1−a=0
Phương trình đã cho có 2 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi phương trình (*) có 2 nghiệm dương phân biệt⇔{Δ=3+a>0t1+t2=4>0t1t2=1−a>0⇔−3<a<1
Ta có
x1−x2=log2+√33⇔(2+√3)x1−x2=3⇔(2+√3)x1(2+√3)x2=3⇔t1t2=3
Vìt1+t2=4 nên điều này xảy ra khi và chỉ khi phương trình (*) có 2 nghiệm t=3 và t=1.Khi đó1−−a=3.1=3⇔a=−−2
Trong 4 đáp án chỉ có B là đúng.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 14:
Tìm giá trị của a để phương trình (2+√3)x+(1−a)(2−√3)x−4=0có 2 nghiệm phân biệt thỏa mãn:x1−x2=log2+√33, ta có a thuộc khoảng:
Ta có (2+√3)x(2−√3)x=1⇒(2−√3)x=1(2+√3)x
Đặtt=(2+√3)x(t>0) phương trình đã cho trở thành
t+1−at−4=0⇔t2−4t+1−a=0
Phương trình đã cho có 2 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi phương trình (*) có 2 nghiệm dương phân biệt⇔{Δ=3+a>0t1+t2=4>0t1t2=1−a>0⇔−3<a<1
Ta có
x1−x2=log2+√33⇔(2+√3)x1−x2=3⇔(2+√3)x1(2+√3)x2=3⇔t1t2=3
Vìt1+t2=4 nên điều này xảy ra khi và chỉ khi phương trình (*) có 2 nghiệm t=3 và t=1.Khi đó1−−a=3.1=3⇔a=−−2
Trong 4 đáp án chỉ có B là đúng.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 15:
Tính tổng T tất cả các nghiệm của phương trình4.9x−13.6x+9.4x=0
4.9x−13.6x+9.4x=0⇔4−13.(23)x+9.(23)2x=0⇔[(23)x=1(23)x=49⇔[x=0x=2⇒T=0+2=2
Đáp án cần chọn là: A
Câu 16:
Tính tổng T tất cả các nghiệm của phương trình4.9x−13.6x+9.4x=0
4.9x−13.6x+9.4x=0⇔4−13.(23)x+9.(23)2x=0⇔[(23)x=1(23)x=49⇔[x=0x=2⇒T=0+2=2
Đáp án cần chọn là: A
Câu 17:
Tìm tập nghiệm S của phương trình: 4x+1+4x−1=272
Đáp án cần chọn là: B
Câu 18:
Tìm tập nghiệm S của phương trình: 4x+1+4x−1=272
Đáp án cần chọn là: B
Câu 19:
Giải phương trình √3x+6=3xcó tập nghiệm bằng:
Đặt
t=3x,t>0⇒√t+6=t→t+6=t2⇒[t=−2(l)t=3
t=3⇒3x=3⇒x=1
Đáp án cần chọn là: C
Câu 20:
Giải phương trình √3x+6=3xcó tập nghiệm bằng:
Đặt
t=3x,t>0⇒√t+6=t→t+6=t2⇒[t=−2(l)t=3
t=3⇒3x=3⇒x=1
Đáp án cần chọn là: C
Câu 21:
Tìm tích các nghiệm của phương trình (√2−1)x+(√2+1)x−2√2=0
Đặtt=(√2−1)x(t>0) phương trình có dạng
t+1t=2√2⇔t2−2√2t+1=0⇔[t=√2+1(tm)t=√2−1(tm)
Khi đó
t=√2+1⇒x=−1t=√2−1⇒x=1
Suy ra tích các nghiệm bằng −1.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 22:
Tìm tích các nghiệm của phương trình (√2−1)x+(√2+1)x−2√2=0
Đặtt=(√2−1)x(t>0) phương trình có dạng
t+1t=2√2⇔t2−2√2t+1=0⇔[t=√2+1(tm)t=√2−1(tm)
Khi đó
t=√2+1⇒x=−1t=√2−1⇒x=1
Suy ra tích các nghiệm bằng −1.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 23:
Tìm m để phương trình 4x−2x+3+3=m có đúng 2 nghiệm x∈(1;3).
Đặt t=2x;x∈(1;3)⇒t=2x∈(2;8)
Xét hàm sốy=t2−8t+3 trên (2;8) có:
y′=2t−8;y′=0⇔2t−8=0⇔t=4∈(2;8)
Bảng biến thiên:
Căn cứ bảng biến thiên:
Phương trình 4x−2x+3+3=m có đúng 2 nghiệm x∈(1;3)⇔−13<m<−9
Đáp án cần chọn là: A
Câu 24:
Tìm m để phương trình 4x−2x+3+3=m có đúng 2 nghiệm x∈(1;3).
Đặt t=2x;x∈(1;3)⇒t=2x∈(2;8)
Xét hàm sốy=t2−8t+3 trên (2;8) có:
y′=2t−8;y′=0⇔2t−8=0⇔t=4∈(2;8)
Bảng biến thiên:
Căn cứ bảng biến thiên:
Phương trình 4x−2x+3+3=m có đúng 2 nghiệm x∈(1;3)⇔−13<m<−9
Đáp án cần chọn là: A
Câu 25:
Tìm tập hợp tất cả các tham số m sao cho phương trình 4x2−2x+1−m.2x2−2x+2+3m−2=0có 4 nghiệm phân biệt.
Đặt t=2x2−2x+1≥1phương trình đã cho trở thànht2−2mt+3m−2=0(∗)
Với t=1 ta tìm được 1 giá trị của x
Với t>1 ta tìm được 2 giá trị của x
Do đó, phương trình đã cho có 4 nghiệm phân biệt
⇔ Phương trình (*) có 2 nghiệm phân biệt lớn hơn 1
{Δ′=m2−(3m−2)>0(t1−1)+(t2−1)>0(t1−1)(t2−1)>0⇔{m2−(3m−2)>0t1+t2>2t1t2−(t1+t2)+1>0
⇔{m2−3m+2>02m>23m−2−2m+1>0⇔{[m>2m<1m>1⇔m>2</>
Đáp án cần chọn là: D
Câu 26:
Tìm tập hợp tất cả các tham số m sao cho phương trình 4x2−2x+1−m.2x2−2x+2+3m−2=0có 4 nghiệm phân biệt.
Đặt t=2x2−2x+1≥1phương trình đã cho trở thànht2−2mt+3m−2=0(∗)
Với t=1 ta tìm được 1 giá trị của x
Với t>1 ta tìm được 2 giá trị của x
Do đó, phương trình đã cho có 4 nghiệm phân biệt
⇔ Phương trình (*) có 2 nghiệm phân biệt lớn hơn 1
{Δ′=m2−(3m−2)>0(t1−1)+(t2−1)>0(t1−1)(t2−1)>0⇔{m2−(3m−2)>0t1+t2>2t1t2−(t1+t2)+1>0
⇔{m2−3m+2>02m>23m−2−2m+1>0⇔{[m>2m<1m>1⇔m>2</>
Đáp án cần chọn là: D
Câu 27:
Các giá trị thực của tham số m để phương trình : 12x+(4−m).3x−m=0 có nghiệm thuộc khoảng (−1;0) là:
- Từ các đáp án đã cho, ta thấy giá trị m=2 không thuộc đáp án C nên ta thử m=2 có thỏa mãn bài toán hay không sẽ loại được đáp án.
Thử với m=2 ta được phương trình : 12x+2.3x−2=0;f(−1)=−54;f(0)=1
⇒f(0).f(−1)<0
Do đó, phương trình có nghiệm trong khoảng (−1;0), mà đáp án C không chứa m=2 nên loại C.
- Lại có giá trị m=3 thuộc đáp án C nhưng không thuộc hai đáp án A và D nên nếu kiểm tra m=3 ta có thể loại tiếp được đáp án.
Thử với m=3 ta được phương trình : 12x+3x−3=0;f(−1)=−3112;f(0)=−1
⇒f(0).f(−1)>0
Mà hàm số này đồng biến khi m=3 nênf(x)<0,∀x∈(−1;0)suy ra phương trình f(x)=0 sẽ không có nghiệm trong (−1;0), loại B.
- Cuối cùng, ta thấy giá trị m=1 thuộc đáp án A và không thuộc đáp án D nên ta sẽ thử m=1 để loại đáp án.
Thử với m=1 ta được phương trình :12x+3.3x−1=0;f(−1)=−1112;f(0)=3⇒f(0).f(−1)<0
Do đó phương trình f(x)=0 sẽ có nghiệm trong (−1;0) nên loại D và chọn A.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 28:
Các giá trị thực của tham số m để phương trình : 12x+(4−m).3x−m=0 có nghiệm thuộc khoảng (−1;0) là:
- Từ các đáp án đã cho, ta thấy giá trị m=2 không thuộc đáp án C nên ta thử m=2 có thỏa mãn bài toán hay không sẽ loại được đáp án.
Thử với m=2 ta được phương trình : 12x+2.3x−2=0;f(−1)=−54;f(0)=1
⇒f(0).f(−1)<0
Do đó, phương trình có nghiệm trong khoảng (−1;0), mà đáp án C không chứa m=2 nên loại C.
- Lại có giá trị m=3 thuộc đáp án C nhưng không thuộc hai đáp án A và D nên nếu kiểm tra m=3 ta có thể loại tiếp được đáp án.
Thử với m=3 ta được phương trình : 12x+3x−3=0;f(−1)=−3112;f(0)=−1
⇒f(0).f(−1)>0
Mà hàm số này đồng biến khi m=3 nênf(x)<0,∀x∈(−1;0)suy ra phương trình f(x)=0 sẽ không có nghiệm trong (−1;0), loại B.
- Cuối cùng, ta thấy giá trị m=1 thuộc đáp án A và không thuộc đáp án D nên ta sẽ thử m=1 để loại đáp án.
Thử với m=1 ta được phương trình :12x+3.3x−1=0;f(−1)=−1112;f(0)=3⇒f(0).f(−1)<0
Do đó phương trình f(x)=0 sẽ có nghiệm trong (−1;0) nên loại D và chọn A.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 29:
Tìm tập hợp tất cả các giá trị của tham số thực m để phương trình sau có 2 nghiệm phân biệt: 91−x+2(m−1)31−x+1=0
Thử với m=−1 ta được phương trình:
(31−x)2−4.31−x+1=0 phải có 2 nghiệm 31−x đều dương và 2 nghiệm đó là2−√3 và 2+√3
Vậy m=−1 thỏa mãn nên ta loại được A; B; D
Đáp án cần chọn là: C
Câu 30:
Tìm tập hợp tất cả các giá trị của tham số thực m để phương trình sau có 2 nghiệm phân biệt: 91−x+2(m−1)31−x+1=0
Thử với m=−1 ta được phương trình:
(31−x)2−4.31−x+1=0 phải có 2 nghiệm 31−x đều dương và 2 nghiệm đó là2−√3 và 2+√3
Vậy m=−1 thỏa mãn nên ta loại được A; B; D
Đáp án cần chọn là: C
Câu 31:
Tìm giá trị m để phương trình 2|x−1|+1+2|x−1|+m=0 có nghiệm duy nhất
Đặt |x−1|=a khi đó phương trình trở thành2a+1+2a+m=0(1)
Để phương trình đã cho có nghiệm duy nhất thì pt (1) bắt buộc phải có nghiệm duy nhất a=0 ( vì nếu a>0 thì sẽ tồn tại 2 giá trị của x)
Nên 21+20+m=0. Suy ra m=−3
Đáp án cần chọn là: C
Câu 32:
Tìm giá trị m để phương trình 2|x−1|+1+2|x−1|+m=0 có nghiệm duy nhất
Đặt |x−1|=a khi đó phương trình trở thành2a+1+2a+m=0(1)
Để phương trình đã cho có nghiệm duy nhất thì pt (1) bắt buộc phải có nghiệm duy nhất a=0 ( vì nếu a>0 thì sẽ tồn tại 2 giá trị của x)
Nên 21+20+m=0. Suy ra m=−3
Đáp án cần chọn là: C
Câu 33:
Cho số thực x thỏa mãn 2=5log3x. Mệnh đề nào sau đây đúng?
2=5log3x⇔log52=log3x⇔log5xlog53=log52
⇔log5xlog52=log53⇔log53=log2x⇔log35=logx2
Suy ra 2=xlog35
Đáp án cần chọn là: C
Câu 34:
Cho số thực x thỏa mãn 2=5log3x. Mệnh đề nào sau đây đúng?
2=5log3x⇔log52=log3x⇔log5xlog53=log52
⇔log5xlog52=log53⇔log53=log2x⇔log35=logx2
Suy ra 2=xlog35
Đáp án cần chọn là: C
Câu 35:
Biết phương trình 9x−2x+12=2x+32−32x−1có nghiệm là a. Tính giá trị của biểu thức P=a+12log922.
Phương trình trên tương đương với
32x−2=2x−32⇔9x−1=2x−1.2−12⇔(92)x−1=2−12
⇔x−1=log922−12⇔x=1−12log922
Suy ra x+12log922=1
Đáp án cần chọn là: C
Câu 36:
Biết phương trình 9x−2x+12=2x+32−32x−1có nghiệm là a. Tính giá trị của biểu thức P=a+12log922.
Phương trình trên tương đương với
32x−2=2x−32⇔9x−1=2x−1.2−12⇔(92)x−1=2−12
⇔x−1=log922−12⇔x=1−12log922
Suy ra x+12log922=1
Đáp án cần chọn là: C
Câu 37:
Biết rằng phương trình 2x2−1=3x+1có hai nghiệm là a và b. Khi đó a+b+ab có giá trị bằng
Lấy ln hai vế ta được:
(x2−1)ln2=(x+1)ln3⇔[x=−1(x−1)ln2=ln3
⇔[x=−1x−1=ln3ln2=log23⇔[x=−1x=1+log23
Nếua=−1;b=1+log23⇒a+b+ab=−1
Đáp án cần chọn là: C
Câu 38:
Biết rằng phương trình 2x2−1=3x+1có hai nghiệm là a và b. Khi đó a+b+ab có giá trị bằng
Lấy ln hai vế ta được:
(x2−1)ln2=(x+1)ln3⇔[x=−1(x−1)ln2=ln3
⇔[x=−1x−1=ln3ln2=log23⇔[x=−1x=1+log23
Nếua=−1;b=1+log23⇒a+b+ab=−1
Đáp án cần chọn là: C
Câu 39:
Tìm các giá trị m để phương trình 2x+1=m.2x+2−2x+3luôn thỏa, ∀x∈R.
2x+1=m.2x+2−2x+3⇔2x+1=m.2x+1+1−2x+1+2
⇔2x+1=m.2.2x+1−22.2x+1⇔2x+1=(2m−4)2x+1
⇔2m−4=1⇔m=52
Đáp án cần chọn là: A
Câu 40:
Tìm các giá trị m để phương trình 2x+1=m.2x+2−2x+3luôn thỏa, ∀x∈R.
2x+1=m.2x+2−2x+3⇔2x+1=m.2x+1+1−2x+1+2
⇔2x+1=m.2.2x+1−22.2x+1⇔2x+1=(2m−4)2x+1
⇔2m−4=1⇔m=52
Đáp án cần chọn là: A
Câu 41:
Số nghiệm thực phân biệt của phương trình 4x2−5.2x2+4=0 là
4x2−5.2x2+4=0⇔(2x2)2−5.2x2+4=0
⇔(2x2−4)(2x2−1)=0
⇔[2x2=42x2=1⇔[x2=2x2=0⇔[x=±√2x=0
Đáp án cần chọn là: A
Câu 42:
Số nghiệm thực phân biệt của phương trình 4x2−5.2x2+4=0 là
4x2−5.2x2+4=0⇔(2x2)2−5.2x2+4=0
⇔(2x2−4)(2x2−1)=0
⇔[2x2=42x2=1⇔[x2=2x2=0⇔[x=±√2x=0
Đáp án cần chọn là: A
Câu 43:
Trong các phương trình sau đây, phương trình nào có nghiệm?
Ý A: Điều kiện x > 0. Có x23+5>0,∀x>0 nên phương trình vô nghiệm
Ý B: Điều kiện x > 4. Có (3x)13+(x−4)23>0,∀x>4 nên phương trình vô nghiệm
Ý C: Điều kiện x≥2. Có √4x−8+2>0,∀x≥2nên phương trình vô nghiệm
Ý D: Điều kiện x > 0. Có 2x12−3=0⇔x12=32⇔x=log1232 (thỏa mãn)
Đáp án cần chọn là: D
Câu 44:
Trong các phương trình sau đây, phương trình nào có nghiệm?
Ý A: Điều kiện x > 0. Có x23+5>0,∀x>0 nên phương trình vô nghiệm
Ý B: Điều kiện x > 4. Có (3x)13+(x−4)23>0,∀x>4 nên phương trình vô nghiệm
Ý C: Điều kiện x≥2. Có √4x−8+2>0,∀x≥2nên phương trình vô nghiệm
Ý D: Điều kiện x > 0. Có 2x12−3=0⇔x12=32⇔x=log1232 (thỏa mãn)
Đáp án cần chọn là: D
Câu 45:
Số nghiệm thực phân biệt của phương trình 2x+14x+2x4+1x=4là:
Điều kiện : x≠0
Với x<0 ta có{x+14x<0x4+1x<0⇔{2x+14x<12x4+1x<1⇒2x+14x+2x4+1x<2
⇒ Phương trình không có nghiệm x<0
Với x > 0, áp dụng bất đẳng thức Côsi cho hai số dương ta được.
{x+14x≥2√x.14x=1x4+1x≥2√x4.1x=1⇒{2x+14x≥22x4+1x≥2⇒2x+14x+2x4+1x≥4
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi{x=14xx4=1x
⇔{4x2=1x2=4⇔{x2=14x2=4(không xảy ra)
Vậy 2x+14x+2x4+1x>4nên phương trình vô nghiệm
Đáp án cần chọn là: D
Câu 46:
Số nghiệm thực phân biệt của phương trình 2x+14x+2x4+1x=4là:
Điều kiện : x≠0
Với x<0 ta có{x+14x<0x4+1x<0⇔{2x+14x<12x4+1x<1⇒2x+14x+2x4+1x<2
⇒ Phương trình không có nghiệm x<0
Với x > 0, áp dụng bất đẳng thức Côsi cho hai số dương ta được.
{x+14x≥2√x.14x=1x4+1x≥2√x4.1x=1⇒{2x+14x≥22x4+1x≥2⇒2x+14x+2x4+1x≥4
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi{x=14xx4=1x
⇔{4x2=1x2=4⇔{x2=14x2=4(không xảy ra)
Vậy 2x+14x+2x4+1x>4nên phương trình vô nghiệm
Đáp án cần chọn là: D
Câu 47:
Phương trình x(2x−1+4)=2x+1+x2có tổng các nghiệm bằng
x(2x−1+4)=2x+1+x2⇔x.2x−1−4.2x−1+4x−x2=0
⇔(x−4)(2x−1−x)=0
⇔[x=42x−1−x=0(∗)
Xét hàm số f(x)=2x−1−x trênR. Ta có
f′(x)=2x−1ln2−1=0⇔x=x0=1+log2(1ln2)
f′(x)<0⇔x<x0;f′(x)>0⇔x>x0</>
nên phương trìnhf(x)=0có tối đa 1 nghiệm trong các khoảng(−∞;x0)và(x0;+∞)
Mà f(1)=f(2)=0nên phương trình (*) có 2 nghiệm x=1 và x=2
Tổng các nghiệm của phương trình đã cho là 7.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 48:
Phương trình x(2x−1+4)=2x+1+x2có tổng các nghiệm bằng
x(2x−1+4)=2x+1+x2⇔x.2x−1−4.2x−1+4x−x2=0
⇔(x−4)(2x−1−x)=0
⇔[x=42x−1−x=0(∗)
Xét hàm số f(x)=2x−1−x trênR. Ta có
f′(x)=2x−1ln2−1=0⇔x=x0=1+log2(1ln2)
f′(x)<0⇔x<x0;f′(x)>0⇔x>x0</>
nên phương trìnhf(x)=0có tối đa 1 nghiệm trong các khoảng(−∞;x0)và(x0;+∞)
Mà f(1)=f(2)=0nên phương trình (*) có 2 nghiệm x=1 và x=2
Tổng các nghiệm của phương trình đã cho là 7.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 49:
Cho aa là số thực dương, khác 1 và thỏa mãn 12(aα+a−α)=1. Tìm α
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có .
Dấu "=" xảy ra khi aα=a−α. Điều này dẫn đến α=−α⇒α=0
Đáp án cần chọn là: C
Câu 50:
Cho aa là số thực dương, khác 1 và thỏa mãn 12(aα+a−α)=1. Tìm α
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có .
Dấu "=" xảy ra khi {a^\alpha } = {a^{ - \alpha }}. Điều này dẫn đến \alpha = - \alpha \Rightarrow \alpha = 0
Đáp án cần chọn là: C
Câu 51:
Phương trình {2^{23{x^3}}}{.2^x} - {1024^{{x^2}}} + 23{x^3} = 10{x^2} - x có tổng các nghiệm gần nhất với số nào dưới đây:
{2^{23{x^3}}}{.2^x} - {1024^{{x^2}}} + 23{x^3} = 10{x^2} - x \Leftrightarrow {2^{23{x^3} + x}} + 23{x^3} + x = {2^{10{x^2}}} + 10{x^2}
Xét hàm sốf(t) = {2^t} + t;f'(t) = {2^t}\ln 2 + 1 > 0,\forall t
\Rightarrow f(23{x^3} + x) = f(10{x^2}) \Leftrightarrow 23{x^3} + x = 10{x^2} \Leftrightarrow x(23{x^2} - 10x + 1) = 0
Theo vi-et cho phương trình bậc 3 ta có {x_1} + {x_2} + {x_3} = - \frac{b}{a} = \frac{{10}}{{23}} \approx 0,45
Đáp án cần chọn là: D
Câu 52:
Phương trình {2^{23{x^3}}}{.2^x} - {1024^{{x^2}}} + 23{x^3} = 10{x^2} - x có tổng các nghiệm gần nhất với số nào dưới đây:
{2^{23{x^3}}}{.2^x} - {1024^{{x^2}}} + 23{x^3} = 10{x^2} - x \Leftrightarrow {2^{23{x^3} + x}} + 23{x^3} + x = {2^{10{x^2}}} + 10{x^2}
Xét hàm sốf(t) = {2^t} + t;f'(t) = {2^t}\ln 2 + 1 > 0,\forall t
\Rightarrow f(23{x^3} + x) = f(10{x^2}) \Leftrightarrow 23{x^3} + x = 10{x^2} \Leftrightarrow x(23{x^2} - 10x + 1) = 0
Theo vi-et cho phương trình bậc 3 ta có {x_1} + {x_2} + {x_3} = - \frac{b}{a} = \frac{{10}}{{23}} \approx 0,45
Đáp án cần chọn là: D
Câu 53:
Tìm tham số m để tổng các nghiệm của phương trình sau đạt giá trị nhỏ nhất 1 + \left[ {2{x^2} - m\left( {m + 1} \right)x - 2} \right]{.2^{1 + mx - {x^2}}} = \left( {{x^2} - mx - 1} \right){.2^{mx\left( {1 - m} \right)}} + {x^2} - {m^2}x.
Ta có:
1 + \left[ {2{x^2} - m\left( {m + 1} \right)x - 2} \right]{.2^{1 + mx - {x^2}}} = \left( {{x^2} - mx - 1} \right){.2^{mx\left( {1 - m} \right)}} + {x^2} - {m^2}x
\Leftrightarrow \left[ {\left( {{x^2} - {m^2}x - 1} \right) + \left( {{x^2} - mx - 1} \right)} \right]{.2^{ - \left( {{x^2} - mx - 1} \right)}} = \left( {{x^2} - mx - 1} \right){.2^{\left( {{x^2} - {m^2}x - 1} \right) - \left( {{x^2} - mx - 1} \right)}} + {x^2} - {m^2}x - 1
Đặt\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{u = {x^2} - {m^2}x - 1}\\{v = {x^2} - mx - 1}\end{array}} \right. Phương trình trở thành:
\left( {u + v} \right){.2^{ - v}} = v{.2^{u - v}} + u \Leftrightarrow u\left( {{2^{ - v}} - 1} \right) = v{2^{ - v}}\left( {{2^u} - 1} \right)\left( * \right)
+) Dễ dàng kiểm tra u=0 hoặc v=0 là nghiệm của (*)
+) Với u,v \ne 0,\left( * \right) \Leftrightarrow \frac{{{2^{ - v}} - 1}}{{v{2^{ - v}}}} = \frac{{{2^u} - 1}}{u}
\Leftrightarrow \frac{{{2^u} - 1}}{u} = \frac{{1 - {2^v}}}{v}
\Leftrightarrow \frac{{{2^u} - 1}}{u} + \frac{{{2^v} - 1}}{v} = 0
Xét hàmf\left( t \right) = \frac{{{2^t} - 1}}{t} trên\mathbb{R} \setminus \left\{ 0 \right\} ta thấy:
+) Với t>0 thì\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{2^t} - 1 > 0}\\{t > 0}\end{array}} \right. \Rightarrow \frac{{{2^t} - 1}}{t} > 0 \Rightarrow f\left( t \right) > 0
+) Với t<0 thì \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{2^t} - 1 < 0}\\{t < 0}\end{array}} \right. \Rightarrow \frac{{{2^t} - 1}}{t} > 0 \Rightarrow f\left( t \right) > 0</0 thì>
Do đó f\left( t \right) > 0 với mọi t \ne 0
\Rightarrow f\left( u \right) > 0,f\left( v \right) > 0,\forall u,v \ne 0
\Rightarrow f\left( u \right) + f\left( v \right) > 0,\forall u,v \ne 0
\Rightarrow \frac{{{2^u} - 1}}{u} + \frac{{{2^v} - 1}}{v} > 0,\forall u,v \ne 0
Do đó phương trình\frac{{{2^u} - 1}}{u} + \frac{{{2^v} - 1}}{v} = 0 vô nghiệm.
Vậy \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{u = 0}\\{v = 0}\end{array}} \right.
\Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x^2} - {m^2}x - 1 = 0(1)}\\{{x^2} - mx - 1 = 0(2)}\end{array}} \right.
Hai phương trình trên luôn có hai nghiệm phân biệt, tổng hai nghiệm ở mỗi phương trình là:
{S_1} = {m^2},\,{S_2} = m \Rightarrow S = {m^2} + m \ge - \frac{1}{4}
Vậy tổng các nghiệm của phương trình đã cho nhỏ nhất là - \frac{1}{4} khi m = - \frac{1}{2}Đáp án cần chọn là: C
Câu 54:
Tìm tham số m để tổng các nghiệm của phương trình sau đạt giá trị nhỏ nhất 1 + \left[ {2{x^2} - m\left( {m + 1} \right)x - 2} \right]{.2^{1 + mx - {x^2}}} = \left( {{x^2} - mx - 1} \right){.2^{mx\left( {1 - m} \right)}} + {x^2} - {m^2}x.
Ta có:
1 + \left[ {2{x^2} - m\left( {m + 1} \right)x - 2} \right]{.2^{1 + mx - {x^2}}} = \left( {{x^2} - mx - 1} \right){.2^{mx\left( {1 - m} \right)}} + {x^2} - {m^2}x
\Leftrightarrow \left[ {\left( {{x^2} - {m^2}x - 1} \right) + \left( {{x^2} - mx - 1} \right)} \right]{.2^{ - \left( {{x^2} - mx - 1} \right)}} = \left( {{x^2} - mx - 1} \right){.2^{\left( {{x^2} - {m^2}x - 1} \right) - \left( {{x^2} - mx - 1} \right)}} + {x^2} - {m^2}x - 1
Đặt\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{u = {x^2} - {m^2}x - 1}\\{v = {x^2} - mx - 1}\end{array}} \right. Phương trình trở thành:
\left( {u + v} \right){.2^{ - v}} = v{.2^{u - v}} + u \Leftrightarrow u\left( {{2^{ - v}} - 1} \right) = v{2^{ - v}}\left( {{2^u} - 1} \right)\left( * \right)
+) Dễ dàng kiểm tra u=0 hoặc v=0 là nghiệm của (*)
+) Với u,v \ne 0,\left( * \right) \Leftrightarrow \frac{{{2^{ - v}} - 1}}{{v{2^{ - v}}}} = \frac{{{2^u} - 1}}{u}
\Leftrightarrow \frac{{{2^u} - 1}}{u} = \frac{{1 - {2^v}}}{v}
\Leftrightarrow \frac{{{2^u} - 1}}{u} + \frac{{{2^v} - 1}}{v} = 0
Xét hàmf\left( t \right) = \frac{{{2^t} - 1}}{t} trên\mathbb{R} \setminus \left\{ 0 \right\} ta thấy:
+) Với t>0 thì\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{2^t} - 1 > 0}\\{t > 0}\end{array}} \right. \Rightarrow \frac{{{2^t} - 1}}{t} > 0 \Rightarrow f\left( t \right) > 0
+) Với t<0 thì \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{2^t} - 1 < 0}\\{t < 0}\end{array}} \right. \Rightarrow \frac{{{2^t} - 1}}{t} > 0 \Rightarrow f\left( t \right) > 0</0 thì>
Do đó f\left( t \right) > 0 với mọi t \ne 0
\Rightarrow f\left( u \right) > 0,f\left( v \right) > 0,\forall u,v \ne 0
\Rightarrow f\left( u \right) + f\left( v \right) > 0,\forall u,v \ne 0
\Rightarrow \frac{{{2^u} - 1}}{u} + \frac{{{2^v} - 1}}{v} > 0,\forall u,v \ne 0
Do đó phương trình\frac{{{2^u} - 1}}{u} + \frac{{{2^v} - 1}}{v} = 0 vô nghiệm.
Vậy \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{u = 0}\\{v = 0}\end{array}} \right.
\Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x^2} - {m^2}x - 1 = 0(1)}\\{{x^2} - mx - 1 = 0(2)}\end{array}} \right.
Hai phương trình trên luôn có hai nghiệm phân biệt, tổng hai nghiệm ở mỗi phương trình là:
{S_1} = {m^2},\,{S_2} = m \Rightarrow S = {m^2} + m \ge - \frac{1}{4}
Vậy tổng các nghiệm của phương trình đã cho nhỏ nhất là - \frac{1}{4} khi m = - \frac{1}{2}Đáp án cần chọn là: C
Câu 55:
Cho hàm số y=f(x) có bảng biến thiên như sau
Biết f(0)=76, giá trị lớn nhất của mm để phương trình {e^{2{f^3}\left( x \right) - \frac{{13}}{2}{f^2}\left( x \right) + 7f\left( x \right) + \frac{3}{2}}} = m có nghiệm trên đoạn \left[ {0;2} \right]\;là
Ta có:
{e^{2{f^3}\left( x \right) - \frac{{13}}{2}{f^2}\left( x \right) + 7f\left( x \right) + \frac{3}{2}}} = m \Leftrightarrow 2{f^3}\left( x \right) - \frac{{13}}{2}{f^2}\left( x \right) + 7f\left( x \right) + \frac{3}{2} = \ln m
Xét g\left( x \right) = 2{f^3}\left( x \right) - \frac{{13}}{2}{f^2}\left( x \right) + 7f\left( x \right) + \frac{3}{2}có:
g'\left( x \right) = 6{f^2}\left( x \right)f'\left( x \right) - 13f\left( x \right)f'\left( x \right) + 7f'\left( x \right) = f'\left( x \right)\left[ {6{f^2}\left( x \right) - 13f\left( x \right) + 7} \right]
Suy ra
g\prime (x) = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{f\prime (x) = 0}\\{6{f^2}(x) - 13f(x) + 7 = 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{f\prime (x) = 0}\\{f(x) = 1}\\{f(x) = \frac{7}{6}}\end{array}} \right.
\Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 1;x = 3}\\{x = 1,x = {x_1} > 3}\\{x = {x_2} < 1}\end{array}} \right.
Xét g(x) trên đoạn [0;2].
+ Trong khoảng (0;1) thìf'\left( x \right) < 0,f\left( x \right) > 1,f\left( x \right) < f(0) = \frac{7}{6}nênf'\left( x \right)\left( {f\left( x \right) - 1} \right)\left( {f\left( x \right) - \frac{7}{6}} \right) > 0hayg'\left( x \right) > 0</></>
+ Trong khoảng (1;2) thì f'\left( x \right) > 0,f\left( x \right) > 1,f\left( x \right) < \frac{{15}}{{13}} < \frac{7}{6}nênf'\left( x \right)\left( {f\left( x \right) - 1} \right)\left( {f\left( x \right) - \frac{7}{6}} \right) < 0hay g'\left( x \right) < 0
Từ đó ta có bảng biến thiên của g(x) như sau:
Từ bảng biến thiên ta thấy \mathop {\max }\limits_{\left[ {0;2} \right]} g\left( x \right) = 4
Vậy yêu cầu bài toán thỏa nếu và chỉ nếu\ln m \le 4 \Leftrightarrow m \le {e^4}hay giá trị lớn nhất của m là m = {e^4}.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 56:
Cho hàm số y=f(x) có bảng biến thiên như sau
Biết f(0)=76, giá trị lớn nhất của mm để phương trình {e^{2{f^3}\left( x \right) - \frac{{13}}{2}{f^2}\left( x \right) + 7f\left( x \right) + \frac{3}{2}}} = m có nghiệm trên đoạn \left[ {0;2} \right]\;là
Ta có:
{e^{2{f^3}\left( x \right) - \frac{{13}}{2}{f^2}\left( x \right) + 7f\left( x \right) + \frac{3}{2}}} = m \Leftrightarrow 2{f^3}\left( x \right) - \frac{{13}}{2}{f^2}\left( x \right) + 7f\left( x \right) + \frac{3}{2} = \ln m
Xét g\left( x \right) = 2{f^3}\left( x \right) - \frac{{13}}{2}{f^2}\left( x \right) + 7f\left( x \right) + \frac{3}{2}có:
g'\left( x \right) = 6{f^2}\left( x \right)f'\left( x \right) - 13f\left( x \right)f'\left( x \right) + 7f'\left( x \right) = f'\left( x \right)\left[ {6{f^2}\left( x \right) - 13f\left( x \right) + 7} \right]
Suy ra
g\prime (x) = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{f\prime (x) = 0}\\{6{f^2}(x) - 13f(x) + 7 = 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{f\prime (x) = 0}\\{f(x) = 1}\\{f(x) = \frac{7}{6}}\end{array}} \right.
\Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 1;x = 3}\\{x = 1,x = {x_1} > 3}\\{x = {x_2} < 1}\end{array}} \right.
Xét g(x) trên đoạn [0;2].
+ Trong khoảng (0;1) thìf'\left( x \right) < 0,f\left( x \right) > 1,f\left( x \right) < f(0) = \frac{7}{6}nênf'\left( x \right)\left( {f\left( x \right) - 1} \right)\left( {f\left( x \right) - \frac{7}{6}} \right) > 0hayg'\left( x \right) > 0</></>
+ Trong khoảng (1;2) thì f'\left( x \right) > 0,f\left( x \right) > 1,f\left( x \right) < \frac{{15}}{{13}} < \frac{7}{6}nênf'\left( x \right)\left( {f\left( x \right) - 1} \right)\left( {f\left( x \right) - \frac{7}{6}} \right) < 0hay g'\left( x \right) < 0
Từ đó ta có bảng biến thiên của g(x) như sau:
Từ bảng biến thiên ta thấy \mathop {\max }\limits_{\left[ {0;2} \right]} g\left( x \right) = 4
Vậy yêu cầu bài toán thỏa nếu và chỉ nếu\ln m \le 4 \Leftrightarrow m \le {e^4}hay giá trị lớn nhất của m là m = {e^4}.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 57:
Cho các số thực không âm x,y,z thỏa mãn {5^x} + {25^y} + {125^z} = 2020. Giá trị nhỏ nhất của biếu thức T = \frac{x}{6} + \frac{y}{3} + \frac{z}{2} là
Đặt \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a = {5^x}}\\{b = {5^{2y}}}\\{c = {5^{3z}}}\end{array}} \right. vớix,\,\,y,\,\,z \ge 0 thìa,\,\,b,\,\,c \ge 1
Theo bài ra ta cóa + b + c = 2020 \Rightarrow 1 \le a,b,c \le 2018
Ta có:
(a - 1)(b - 1)(c - 1) \ge 0
\Leftrightarrow (ab - a - b + 1)(c - 1) \ge 0
\Leftrightarrow abc + (a + b + c) - (ab + bc + ca) - 1 \ge 0(1)
(a - 2018)(b - 2018)(c - 2018) \le 0
\Leftrightarrow (ab - 2018(a + b) + 20182)(c - 2018) \le 0
\Leftrightarrow abc + {2018^2}(a + b + c) - 2018(ab + bc + ca) - {2018^3} \le 0(2)
Lấy (1) nhân với 2018 rồi trừ đi (2) ta được:
2017abc + (2018 - {2018^2})(a + b + c) - 2018 + {2018^3} \ge 0
\Leftrightarrow 2017abc + 2018(1 - 2018)(a + b + c) + {2018^3} - 2018 \ge 0
\Leftrightarrow 2017abc - 2017.2018.(a + b + c) + {2018^3} - 2018 \ge 0
\Leftrightarrow {2017.5^x}{.5^{2y}}{.5^{3z}} - 2017.2018.2020 + {2018^3} - 2018 \ge 0
\Leftrightarrow {2017.5^x}{.5^{2y}}{.5^{3z}} + 2018({2018^2} - 2017.2020 - 1) \ge 0
\Leftrightarrow {2017.5^x}{.5^{2y}}{.5^{3z}} - 2017.2018 \ge 0
\Leftrightarrow {5^x}{.5^{2y}}{.5^{3z}} - 2018 \ge 0
\Leftrightarrow {5^x}{.5^{2y}}{.5^{3z}} \ge 2018
\Leftrightarrow {5^{x + 2y + 3z}} \ge 2018
\Leftrightarrow x + 2y + 3z \ge lo{g_5}2018
\Leftrightarrow \frac{{x + 2y + 3z}}{6} \ge \frac{1}{6}lo{g_5}2018
\Leftrightarrow \frac{x}{6} + \frac{y}{3} + \frac{z}{2} \ge \frac{1}{6}lo{g_5}2018
Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu tức T = \frac{x}{6} + \frac{y}{3} + \frac{z}{2} là\frac{1}{6}{\log _5}2018
Đáp án cần chọn là: B
Câu 58:
Cho các số thực không âm x,y,z thỏa mãn {5^x} + {25^y} + {125^z} = 2020. Giá trị nhỏ nhất của biếu thức T = \frac{x}{6} + \frac{y}{3} + \frac{z}{2} là
Đặt \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a = {5^x}}\\{b = {5^{2y}}}\\{c = {5^{3z}}}\end{array}} \right. vớix,\,\,y,\,\,z \ge 0 thìa,\,\,b,\,\,c \ge 1
Theo bài ra ta cóa + b + c = 2020 \Rightarrow 1 \le a,b,c \le 2018
Ta có:
(a - 1)(b - 1)(c - 1) \ge 0
\Leftrightarrow (ab - a - b + 1)(c - 1) \ge 0
\Leftrightarrow abc + (a + b + c) - (ab + bc + ca) - 1 \ge 0(1)
(a - 2018)(b - 2018)(c - 2018) \le 0
\Leftrightarrow (ab - 2018(a + b) + 20182)(c - 2018) \le 0
\Leftrightarrow abc + {2018^2}(a + b + c) - 2018(ab + bc + ca) - {2018^3} \le 0(2)
Lấy (1) nhân với 2018 rồi trừ đi (2) ta được:
2017abc + (2018 - {2018^2})(a + b + c) - 2018 + {2018^3} \ge 0
\Leftrightarrow 2017abc + 2018(1 - 2018)(a + b + c) + {2018^3} - 2018 \ge 0
\Leftrightarrow 2017abc - 2017.2018.(a + b + c) + {2018^3} - 2018 \ge 0
\Leftrightarrow {2017.5^x}{.5^{2y}}{.5^{3z}} - 2017.2018.2020 + {2018^3} - 2018 \ge 0
\Leftrightarrow {2017.5^x}{.5^{2y}}{.5^{3z}} + 2018({2018^2} - 2017.2020 - 1) \ge 0
\Leftrightarrow {2017.5^x}{.5^{2y}}{.5^{3z}} - 2017.2018 \ge 0
\Leftrightarrow {5^x}{.5^{2y}}{.5^{3z}} - 2018 \ge 0
\Leftrightarrow {5^x}{.5^{2y}}{.5^{3z}} \ge 2018
\Leftrightarrow {5^{x + 2y + 3z}} \ge 2018
\Leftrightarrow x + 2y + 3z \ge lo{g_5}2018
\Leftrightarrow \frac{{x + 2y + 3z}}{6} \ge \frac{1}{6}lo{g_5}2018
\Leftrightarrow \frac{x}{6} + \frac{y}{3} + \frac{z}{2} \ge \frac{1}{6}lo{g_5}2018
Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu tức T = \frac{x}{6} + \frac{y}{3} + \frac{z}{2} là\frac{1}{6}{\log _5}2018
Đáp án cần chọn là: B
Câu 59:
Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số m để phương trình {16^x} - {2.12^x} + \left( {m - 2} \right){.9^x} = 0có nghiệm dương?
Ta có{16^x} - {2.12^x} + \left( {m - 2} \right){.9^x} = 0 (1)
\Leftrightarrow {\left( {\frac{4}{3}} \right)^{2x}} - 2.{\left( {\frac{4}{3}} \right)^x} + m - 2 = 0 chia cả hai vế cho{9^x}
Đặt{\left( {\frac{4}{3}} \right)^x} = t \Rightarrow x = {\log _{\frac{4}{3}}}t > 0 \Leftrightarrow t > 1
Khi đó ta có phương trình {t^2} - 2t + m - 2 = 0\left( * \right)
Để phương trình (1) có nghiệm dương thì phương trình (*) có nghiệm lớn hơn 1.
(*) có nghiệm \Leftrightarrow {\rm{\Delta '}} = 1 - m + 2 \ge 0 \Leftrightarrow 3 - m \ge 0 \Leftrightarrow m \le 3
Với m \le 3 thì (∗) có nghiệm {t_1} = 1 - \sqrt {3 - m} ,{t_2} = 1 + \sqrt {3 - m}
Để (*) có nghiệm lớn hơn 1 thì
1 + \sqrt {3 - m} > 1 \Leftrightarrow \sqrt {3 - m} > 0 \Leftrightarrow 3 - m > 0 \Leftrightarrow m < 3
Mà m nguyên dương nên m \in \left\{ {1;2} \right\}Vậy có 2 giá trị của mm thỏa mãn.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 60:
Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số m để phương trình {16^x} - {2.12^x} + \left( {m - 2} \right){.9^x} = 0có nghiệm dương?
Ta có{16^x} - {2.12^x} + \left( {m - 2} \right){.9^x} = 0 (1)
\Leftrightarrow {\left( {\frac{4}{3}} \right)^{2x}} - 2.{\left( {\frac{4}{3}} \right)^x} + m - 2 = 0 chia cả hai vế cho{9^x}
Đặt{\left( {\frac{4}{3}} \right)^x} = t \Rightarrow x = {\log _{\frac{4}{3}}}t > 0 \Leftrightarrow t > 1
Khi đó ta có phương trình {t^2} - 2t + m - 2 = 0\left( * \right)
Để phương trình (1) có nghiệm dương thì phương trình (*) có nghiệm lớn hơn 1.
(*) có nghiệm \Leftrightarrow {\rm{\Delta '}} = 1 - m + 2 \ge 0 \Leftrightarrow 3 - m \ge 0 \Leftrightarrow m \le 3
Với m \le 3 thì (∗) có nghiệm {t_1} = 1 - \sqrt {3 - m} ,{t_2} = 1 + \sqrt {3 - m}
Để (*) có nghiệm lớn hơn 1 thì
1 + \sqrt {3 - m} > 1 \Leftrightarrow \sqrt {3 - m} > 0 \Leftrightarrow 3 - m > 0 \Leftrightarrow m < 3
Mà m nguyên dương nên m \in \left\{ {1;2} \right\}Vậy có 2 giá trị của mm thỏa mãn.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 61:
Cho {4^x} + {4^{ - x}} = 7. Khi đó biểu thức P = \frac{{5 - {2^x} - {2^{ - x}}}}{{8 + {{4.2}^x} + {{4.2}^{ - x}}}} = \frac{a}{b} với \frac{a}{b} tối giản và a,b \in \mathbb{Z}. Tích a.b có giá trị bằng
\begin{array}{*{20}{l}}{{4^x} + {4^{ - x}} = 7}\\{{4^x} + {4^{ - x}} + 2 = 9}\\{ \Leftrightarrow {{\left( {{2^x}} \right)}^2} + {{\left( {{2^{ - x}}} \right)}^2} + {{2.2}^x}{{.2}^{ - x}} = 9}\\{ \Leftrightarrow {{\left( {{2^x} + {2^{ - x}}} \right)}^2} = 9}\\{ \Leftrightarrow {2^x} + {2^{ - x}} = 3}\end{array}
(do {2^x} + {2^{ - x}} > 0)
Vậy
\begin{array}{*{20}{l}}{P = \frac{{5 - {2^x} - {2^{ - x}}}}{{8 + {{4.2}^x} + {{4.2}^{ - x}}}}}\\{\,\,\,\, = \frac{{5 - \left( {{2^x} + {2^{ - x}}} \right)}}{{8 + 4\left( {{2^x} + {2^{ - x}}} \right)}}}\\{\,\,\,\, = \frac{{5 - 3}}{{8 + 4.3}} = \frac{1}{{10}}}\\{ \Rightarrow a = 1,b = 10 \Rightarrow a.b = 1.10 = 10}\end{array}
Đáp án cần chọn là: A
Câu 62:
Cho {4^x} + {4^{ - x}} = 7. Khi đó biểu thức P = \frac{{5 - {2^x} - {2^{ - x}}}}{{8 + {{4.2}^x} + {{4.2}^{ - x}}}} = \frac{a}{b} với \frac{a}{b} tối giản và a,b \in \mathbb{Z}. Tích a.b có giá trị bằng
\begin{array}{*{20}{l}}{{4^x} + {4^{ - x}} = 7}\\{{4^x} + {4^{ - x}} + 2 = 9}\\{ \Leftrightarrow {{\left( {{2^x}} \right)}^2} + {{\left( {{2^{ - x}}} \right)}^2} + {{2.2}^x}{{.2}^{ - x}} = 9}\\{ \Leftrightarrow {{\left( {{2^x} + {2^{ - x}}} \right)}^2} = 9}\\{ \Leftrightarrow {2^x} + {2^{ - x}} = 3}\end{array}
(do {2^x} + {2^{ - x}} > 0)
Vậy
\begin{array}{*{20}{l}}{P = \frac{{5 - {2^x} - {2^{ - x}}}}{{8 + {{4.2}^x} + {{4.2}^{ - x}}}}}\\{\,\,\,\, = \frac{{5 - \left( {{2^x} + {2^{ - x}}} \right)}}{{8 + 4\left( {{2^x} + {2^{ - x}}} \right)}}}\\{\,\,\,\, = \frac{{5 - 3}}{{8 + 4.3}} = \frac{1}{{10}}}\\{ \Rightarrow a = 1,b = 10 \Rightarrow a.b = 1.10 = 10}\end{array}
Đáp án cần chọn là: A
Câu 63:
Đề thi THPT QG - 2021 - mã 101
Có bao nhiêu số nguyên y sao cho tồn tại x \in (\frac{1}{3};3)\; thỏa mãn 27{\,^{3{x^2} + xy}} = \left( {1 + xy} \right){27^{9x}}?
* pt \Leftrightarrow 27{\,^{3{x^2} + xy - 9x}} = xy + 1
\Rightarrow xy + 1 > 0 \Leftrightarrow y > - \frac{1}{x}khix \in \left( {\frac{1}{3};3} \right) \Rightarrow y > - 3 thì mới tồn tạix \in \left( {\frac{1}{3};3} \right)
⇒ Ta chặn đượcy > - 3 \Rightarrow y \ge - 2
*pt \Leftrightarrow {27^{3{x^2} + xy - 9x}} - xy - 1 = 0
Đặt f\left( x \right) = g\left( y \right) = {27^{3{x^2} + xy - 9x}} - xy - 1 ta có\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{f(\frac{1}{3}) = {3^{y - 8}} - \frac{y}{3} - 1}\\{f(3) = {{27}^{3y}} - 3y - 1}\end{array}} \right.
Nhận thấy ngayf\left( 3 \right) \ge 0\,\,\forall y \in \mathbb{Z} chỉ bằng 0 tại y=0
+ Xét y=0⇒ thay vào phương trình ban đầu ⇒\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{x = 3}\end{array}} \right. loại vì không có nghiệm thuộc \left( {\frac{1}{3};3} \right)
+ Xéty \ne 0 \Rightarrow f\left( 3 \right) > 0\,\,\forall x \in {\mathbb{Z}^ * }
1) Ta Table khảo sátf\left( {\frac{1}{3}} \right) với\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{Start:y = - 2}\\{End:y = 17}\\{Step: = 1}\end{array}} \right.
\Rightarrow f\left( {\frac{1}{3}} \right) < 0\,\,\forall y \in \left\{ { - 2; - 1;1;2;...;9} \right\}
\Rightarrow f\left( {\frac{1}{3}} \right).f\left( 3 \right) < 0\,\,\forall y \in \left\{ { - 2; - 1;1;2;...;9} \right\}
⇒ Có 11 giá trị của yy để tồn tại nghiệm
2) Từ bảng Table ta nhận thấy khiy \ge 10 thì f\left( {\frac{1}{3}} \right) > 0 và đồng biến.
Ta đi chứng minh khi y \ge 10 thì phương trình vô nghiệm.
g\prime (y) = x({27^{3{x^2} + x(y - 9)}}.ln27 - 1) > 0\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\forall y \ge 10}\\{x \in \left( {\frac{1}{3};3} \right)}\end{array}} \right.
\Rightarrow g\left( y \right) \ge g\left( {10} \right) = {27^{3{x^2} + x}} - 10x - 1 = h\left( x \right)
Ta cóh'\left( x \right) = {27^{3{x^2} + x}}\left( {6x + 1} \right)\ln 27 - 10 > 0\,\,\forall x \in \left( {\frac{1}{3};3} \right)
\Rightarrow h\left( x \right) > h\left( {\frac{1}{3}} \right) = \frac{{14}}{3} > 0
⇒ Phương trình vô nghiệm vớix \in \left( {\frac{1}{3};3} \right)Vậy đáp số có 11 giá trị nguyên của yy.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 64:
Đề thi THPT QG - 2021 - mã 101
Có bao nhiêu số nguyên y sao cho tồn tại x \in (\frac{1}{3};3)\; thỏa mãn 27{\,^{3{x^2} + xy}} = \left( {1 + xy} \right){27^{9x}}?
* pt \Leftrightarrow 27{\,^{3{x^2} + xy - 9x}} = xy + 1
\Rightarrow xy + 1 > 0 \Leftrightarrow y > - \frac{1}{x}khix \in \left( {\frac{1}{3};3} \right) \Rightarrow y > - 3 thì mới tồn tạix \in \left( {\frac{1}{3};3} \right)
⇒ Ta chặn đượcy > - 3 \Rightarrow y \ge - 2
*pt \Leftrightarrow {27^{3{x^2} + xy - 9x}} - xy - 1 = 0
Đặt f\left( x \right) = g\left( y \right) = {27^{3{x^2} + xy - 9x}} - xy - 1 ta có\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{f(\frac{1}{3}) = {3^{y - 8}} - \frac{y}{3} - 1}\\{f(3) = {{27}^{3y}} - 3y - 1}\end{array}} \right.
Nhận thấy ngayf\left( 3 \right) \ge 0\,\,\forall y \in \mathbb{Z} chỉ bằng 0 tại y=0
+ Xét y=0⇒ thay vào phương trình ban đầu ⇒\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{x = 3}\end{array}} \right. loại vì không có nghiệm thuộc \left( {\frac{1}{3};3} \right)
+ Xéty \ne 0 \Rightarrow f\left( 3 \right) > 0\,\,\forall x \in {\mathbb{Z}^ * }
1) Ta Table khảo sátf\left( {\frac{1}{3}} \right) với\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{Start:y = - 2}\\{End:y = 17}\\{Step: = 1}\end{array}} \right.
\Rightarrow f\left( {\frac{1}{3}} \right) < 0\,\,\forall y \in \left\{ { - 2; - 1;1;2;...;9} \right\}
\Rightarrow f\left( {\frac{1}{3}} \right).f\left( 3 \right) < 0\,\,\forall y \in \left\{ { - 2; - 1;1;2;...;9} \right\}
⇒ Có 11 giá trị của yy để tồn tại nghiệm
2) Từ bảng Table ta nhận thấy khiy \ge 10 thì f\left( {\frac{1}{3}} \right) > 0 và đồng biến.
Ta đi chứng minh khi y \ge 10 thì phương trình vô nghiệm.
g\prime (y) = x({27^{3{x^2} + x(y - 9)}}.ln27 - 1) > 0\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\forall y \ge 10}\\{x \in \left( {\frac{1}{3};3} \right)}\end{array}} \right.
\Rightarrow g\left( y \right) \ge g\left( {10} \right) = {27^{3{x^2} + x}} - 10x - 1 = h\left( x \right)
Ta cóh'\left( x \right) = {27^{3{x^2} + x}}\left( {6x + 1} \right)\ln 27 - 10 > 0\,\,\forall x \in \left( {\frac{1}{3};3} \right)
\Rightarrow h\left( x \right) > h\left( {\frac{1}{3}} \right) = \frac{{14}}{3} > 0
⇒ Phương trình vô nghiệm vớix \in \left( {\frac{1}{3};3} \right)Vậy đáp số có 11 giá trị nguyên của yy.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 65:
Cho các số dương x,y thỏa mãn {2^{{x^3} - y + 1}} = \frac{{2x + y}}{{2{x^3} + 4x + 4}}. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức P = \frac{7}{y} + \frac{{{x^3}}}{7} có dạng \frac{a}{b}. Tính a−b.
Bước 1: Sử dụng hàm đặc trưng, tìm biểu diễn {x^3} theo y.
Ta có{2^{{x^3} - y + 1}} = \frac{{2x + y}}{{2{x^3} + 4x + 4}}
\begin{array}{*{20}{l}}{ \Leftrightarrow {2^{{x^3} + 2x + 2 - 2x - y - 1}} = \frac{{2x + y}}{{2{x^3} + 4x + 4}}}\\{ \Leftrightarrow \frac{{{2^{{x^3} + 2x + 2}}}}{{{2^{2x + y}}.2}} = \frac{{2x + y}}{{2\left( {{x^3} + 2x + 2} \right)}}}\\{ \Leftrightarrow {2^{{x^3} + 2x + 2}}\left( {{x^3} + 2x + 2} \right) = {2^{2x + y}}.\left( {2x + y} \right)\,\,\,\left( * \right)}\end{array}
Xét f\left( t \right) = {2^t}.t,\,\,t > 0ta cóf'\left( t \right) = {2^t} + t{.2^t}.\ln 2 > 0;\,\,\forall t > 0.Do đó hàm số f(t) đồng biến trên \left( {0; + \infty } \right)Do đó \left( * \right) \Leftrightarrow {x^3} + 2x + 2 = 2x + y \Rightarrow {x^3} = y - 2Bước 2: Thế vào biểu thức P, sử dụng BĐT Cô-si tìm GTNN của biểu thức P.
Khi đó
P = \frac{7}{y} + \frac{{{x^3}}}{7} = \frac{7}{y} + \frac{{y - 2}}{7} = \frac{7}{y} + \frac{y}{7} - \frac{2}{7} \ge 2\sqrt {\frac{7}{y}.\frac{y}{7}} - \frac{2}{7} = \frac{{12}}{7}
Dấu “=” xảy ra \Leftrightarrow \frac{7}{y} = \frac{y}{7} \Leftrightarrow y = 7\,\,\left( {do\,\,y > 0} \right)
{P_{\min }} = \frac{{12}}{7} \Leftrightarrow x = \sqrt[3]{5},\,\,y = 7
Vậya = 12,b = 7 = > a - b = 5
Câu 66:
Cho các số dương x,y thỏa mãn {2^{{x^3} - y + 1}} = \frac{{2x + y}}{{2{x^3} + 4x + 4}}. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức P = \frac{7}{y} + \frac{{{x^3}}}{7} có dạng \frac{a}{b}. Tính a−b.
Bước 1: Sử dụng hàm đặc trưng, tìm biểu diễn {x^3} theo y.
Ta có{2^{{x^3} - y + 1}} = \frac{{2x + y}}{{2{x^3} + 4x + 4}}
\begin{array}{*{20}{l}}{ \Leftrightarrow {2^{{x^3} + 2x + 2 - 2x - y - 1}} = \frac{{2x + y}}{{2{x^3} + 4x + 4}}}\\{ \Leftrightarrow \frac{{{2^{{x^3} + 2x + 2}}}}{{{2^{2x + y}}.2}} = \frac{{2x + y}}{{2\left( {{x^3} + 2x + 2} \right)}}}\\{ \Leftrightarrow {2^{{x^3} + 2x + 2}}\left( {{x^3} + 2x + 2} \right) = {2^{2x + y}}.\left( {2x + y} \right)\,\,\,\left( * \right)}\end{array}
Xét f\left( t \right) = {2^t}.t,\,\,t > 0ta cóf'\left( t \right) = {2^t} + t{.2^t}.\ln 2 > 0;\,\,\forall t > 0.Do đó hàm số f(t) đồng biến trên \left( {0; + \infty } \right)Do đó \left( * \right) \Leftrightarrow {x^3} + 2x + 2 = 2x + y \Rightarrow {x^3} = y - 2Bước 2: Thế vào biểu thức P, sử dụng BĐT Cô-si tìm GTNN của biểu thức P.
Khi đó
P = \frac{7}{y} + \frac{{{x^3}}}{7} = \frac{7}{y} + \frac{{y - 2}}{7} = \frac{7}{y} + \frac{y}{7} - \frac{2}{7} \ge 2\sqrt {\frac{7}{y}.\frac{y}{7}} - \frac{2}{7} = \frac{{12}}{7}
Dấu “=” xảy ra \Leftrightarrow \frac{7}{y} = \frac{y}{7} \Leftrightarrow y = 7\,\,\left( {do\,\,y > 0} \right)
{P_{\min }} = \frac{{12}}{7} \Leftrightarrow x = \sqrt[3]{5},\,\,y = 7
Vậya = 12,b = 7 = > a - b = 5