Trang 1 TÀI LIỆU DÀNH CHO ĐỐI TƯỢNG HỌC SINH GIỎI – XUẤT SẮC MỨC 9 10 ĐIỂM PHƯƠNG PHÁP CHUNG Tìm m để , 0f x m có nghiệm (hoặc có k nghiệm) trên D ? — Bước 1 Tách m ra khỏi biến số và đưa về dạng[.]
Chuyên đề 19 PHƯƠNG TRÌNH MŨ - LOGARIT TÀI LIỆU DÀNH CHO ĐỐI TƯỢNG HỌC SINH GIỎI – XUẤT SẮC MỨC 9-10 ĐIỂM PHƯƠNG PHÁP CHUNG Tìm m để f x, m có nghiệm (hoặc có k nghiệm) D ? — Bước Tách m khỏi biến số đưa dạng f x A m — Bước Khảo sát biến thiên hàm số f x D — Bước Dựa vào bảng biến thiên để xác định giá trị tham số A m để đường thẳng y A m nằm ngang cắt đồ thị hàm số y f x — Bước Kết luận giá trị cần tìm A m để phương trình f x A m có nghiệm (hoặc có k nghiệm) D Lưu ý — Nếu hàm số y f x có giá trị lớn giá trị nhỏ D giá trị A m cần tìm m thỏa mãn: f x A m max f x xD xD — Nếu tốn u cầu tìm tham số để phương trình có k nghiệm phân biệt, ta cần dựa vào bảng biến thiên để xác định cho đường thẳng y A m nằm ngang cắt đồ thị hàm số y f x k điểm phân biệt Dạng Phương trình logarit chứa tham số Câu (Đề Minh Họa 2020 Lần 1) Cho phương trình log 22 x m log x m ( m tham số thực) Tập hợp tất giá trị m để phương trình cho có hai nghiệm phân biệt thuộc đoạn 1; A 1; B 1; C 1; D 2; Lời giải Chọn C log 22 x m log x m 1 log x m log x m * Đặt t log x g x t giá trị x cho giá trị t * trở thành 1 t m t m t 2t mt 2t m t m t 1 t 1 t m t m 1 2 t Với t phương trình có nghiệm x Vậy để phương trình ban đầu có hai nghiệm phân biệt phương trình 1 phải có nghiệm t 1 m 1 m Vậy m 1; để thoả mãn yêu cầu tốn Câu (Chun Lam Sơn Thanh Hóa 2019) Cho hàm số 2 3log 27 x m 3 x m log x x 3m Số giá trị ngun m để phương trình cho có hai nghiệm phân biệt x1 , x2 thỏa mãn x1 x2 15 là: Trang A 14 B 11 C 12 Lời giải D 13 Chọn D Ta có: 3log 27 x m 3 x m log x x 3m log3 x m 3 x m log3 x x 3m x x 3m 2 x m 3 x m x x 3m x x 3m * x x 3m * x m x m x 2m 1 x Phương trình cho có hai nghiệm phân biệt phương trình (1) có hai nghiệm phân m2 m 3m m 4m biệt thỏa mãn (*) 2 3m m 2 4 3m m Theo giả thiết x1 x2 15 x1 x2 x1 x2 225 m2 4m 221 13 m 17 Do 13 m Vậy số giá trị nguyên m thỏa mãn 13 Câu (THPT Yên Phong Số Bắc Ninh 2019) Gọi S tập tất giá trị nguyên tham số m với m 64 để phương trình log x m log5 x có nghiệm Tính tổng tất phần tử S A 2018 B 2016 C 2015 Lời giải D 2013 Chọn C x Ta có: log x m log5 x log x m log x 2m x 2m m 2 Vì x nên Kết hợp với m 64 Khi 2 m 64 Vì m nên m 1; 0;1 63 có 65 giá trị Vậy tổng S giá trị m để phương trình có nghiệm là: S Câu (Mã 102 2019) Cho phương trình log x log x 1 log m ( m tham số thực) Có tất giá trị nguyên m để phương trình cho có nghiệm? A B C Lời giải Chọn C Xét phương trình log x log x 1 log m x Điều kiện: m Khi Trang 1 63 65 2015 D Vô số log x log x 1 log m log x log m log x 1 mx x x m 1 +) Với m , phương trình (1) trở thành (vơ lý) +) Với m , phương trình (1) có nghiệm x 6m 1 1 m 0 m 6m 6m 6m Vậy m Mà m m 1; 2;3; 4;5 Vậy có giá trị nguyên m thỏa mãn Câu (Mã 103 2019) Cho phương trình log x log x 1 log m ( m tham số thực) Có tất giá trị nguyên m để phương trình cho có nghiệm? A B C Vô số D Lời giải Chọn A x Điều kiện: m Xét phương trình: log x log x 1 log m 1 Cách 1 log3 x log x 1 log m log3 5x 5x 1 log m m 5 m x x x 2 1 khoảng ; x 5 1 1 Có f x 0, x ; lim f x lim x x x x 5 Ta có bảng biến thiên hàm số f x : Xét f x Phương trình 1 có nghiệm phương trình có nghiệm x Từ bảng biến thiên suy phương trình 1 có nghiệm m Mà m m nên m 1; 2;3; 4 Vậy có giá trị nguyên m để phương trình cho có nghiệm Cách x Với , ta có: m 5x 5x log m m 5 m x 1 log3 x log3 x 1 log m log x x Với m , phương trình thành 0.x (vô nghiệm) 2 Trang 5m m 1 0 0 m 5 Xét x 5. m 5m Với m , x Mà m m nên m 1;2;3;4 Vậy có giá trị ngun m để phương trình cho có nghiệm Câu (Mã 101 - 2019) Cho phương trình log9 x log3 3x 1 log3 m ( m tham số thực) Có tất giá trị nguyên tham số m để phương trình cho có nghiệm? A B C D Vô số Lời giải Chọn A Điều kiện: x m Phương trình cho tương đương: log x log 3x 1 log x m 3x m x với x 3x 1 0, x Có f x 3x 1 Xét hàm số f x Dựa vào BBT, phương trình có nghiệm Do m m 1,2 Câu 1 0m3 m (Mã 104 2019) Cho phương trình log9 x 4log3 4x 1 log3 m ( m tham số thực) Có tất giá trị nguyên m để phương trình cho có nghiệm? A B C Vô số D Lời giải Chọn C Điều kiện: x Phương trình cho log3 x 4log3 4x 1 log3 m 4 x 1 f x x 1 log3 log3 m log x log x 1 log m x m x 1 Xét hàm số f x x 1 Suy bảng biến thiên: Trang x có f x 16 x x 1 x 1 x2 x 1 12 x 1 0, x x2 Do phương trình có nghiệm m Vậy có vơ số giá trị nguyên m Câu (THPT Lương Thế Vinh Hà Nội 2019) Cho phương trình log mx 5 x x 12 log mx 5 x , gọi S tập hợp tất giá trị tham số m để phương trình cho có nghiệm Tìm số phần tử S A B C Lời giải x x 2 + Điều kiện 0 mx 5 mx Với điều kiện trên, phương trình log mx5 x x 12 log mx 5 D x2 * log mx 5 x x 12 log mx 5 x x x x 12 x x m m , m Z m Z m x nghiệm phương trình * 5m m , m Z m Z + Phương trình log mx 5 x x 12 log mx 5 x có nghiệm m m x nghiệm phương trình * 2m Thử lại m : log x 5 x x 12 log x 5 x log x 5 x x 12 log x5 x x 5 x log3 x 5 x x 12 log3 x 5 x x x 12 x x x 5 0 x m : log x 5 x x 12 log x x 12 x x x 5 0 x Vậy có hai giá trị m Z thỏa mãn ycbt Câu Cho phương trình log 2 2x x 4m2 2m log 2 x mx 2m Hỏi có giá trị nguyên tham số m để phương trình cho có hai nghiệm x12 x22 ? A B C D Lời giải Chọn B Phương trình cho tương đương với phương trình: log 2 x x 4m2 2m log 2 x mx 2m2 log 2 2x x 4m2 2m log 2 x mx 2m2 Trang 2 2 x 2mx 2m x 2mx 2m 2 2 2 x x 2m 4m x mx 2m x m 1 x 2m 2m x mx 2m2 x1 2m x m Phương trình cho có hai nghiệm x1 , x2 thỏa x12 x22 2m 2 m 2m 2m 4 m 1 m m 1 m 2m 2m m 2 5m 2m 2m 1 m m 1 11 1 m m 11 11 ;m m 5 Vậy khơng có giá trị ngun m thỏa yêu cầu đề Câu 10 (HSG Bắc Ninh 2019) Tìm tất giá trị tham số thực m để phương trình log x log x m có hai nghiệm phân biệt thuộc khoảng 0;1 A m B m C m D m0 Lời giải Ta có: log x log x m log x 2 Đặt t log x với t ;0 1 t t m Xét f t t t f ' t 2t f 't t Bảng biến thiên 1 Dựa vào bảng biến thiên m m 4 Trang log x m log x log x m 1 để m 5 trình : m 1 log 21 x m log 4m có nghiệm , 2 2 x2 7 A m B 3 m C m D 3 m 3 Lời giải Điều kiện: x Phương trình cho Câu 11 (THPT Đơng Sơn Thanh Hóa 2019) Tìm phương 2 m 1 log x m log x 4m m 1 2 log x m log x 4m m 1 log22 x 2 m 5 log2 x 2 4m m 1 log22 x 2 m 5 log x 2 m 1 (1) 5 Đặt t log2 x 2 Vì x ; t 1;1 2 Phương trình (1) trở thành m 1 t m 5 t m 1 , t 1;1 (2) t 5t f t , t 1;1 t2 t 1 t 4t Ta có f ' t 0 2 t t t m Bảng biến thiên 5 Phương trình cho có nghiệm x ; phương trình (2) có nghiệm t 1;1 2 Từ bảng biến thiên suy 3 m Câu 12 (Chuyên Bắc Giang 2019) Tìm m để phương trình log 2 x log x m có nghiệm x [1;8] A m B m C m D m Lời giải Chọn C log 2 x log x m (1) Điều kiện: x (*) pt (1) log x log x m Cách 1: (Tự luận) Đặt t log x , với x [1;8] t [0;3] Phương trình trở thành: t 2t m (2) Để phương trình (1) có nghiệm x [1;8] phương trình (2) có nghiệm t [0;3] Trang f (t ) m max f (t ) , f (t ) t 2t [0;3] [0;3] m (bấm máy tính) Câu 13 (HSG Bắc Ninh-2019) Cho phương trình log 2 x log x m log x m * Có giá trị nguyên tham số m 2019; 2019 để phương trình (*) có nghiệm? A 2021 B 2019 C 4038 Lời giải D 2020 x Điều kiện: m log x log 2 x log x m log x m log 2 x 8log x m log x 4m log 2 x log x m log x m log x m log x log x 2 log x 1 m log x m log x 2 log x m log x log x m log x log x 0 x log x * TH : m log x log x 2 m log x log x log x log x m 1 Đặt: t log x t , phương trình (1) trở thành: t t m t t m Đặt: g (t ) t t (t ;0 Bài tốn trở thành: Tìm giá trị tham số m để phương trình có nghiệm t Ta có: g (t ) t t g (t ) 2t 0t Ta có BBT: Dựa vào BBT, suy ra: để phương trình có nghiệm t m (*) log x m log x log x m log x log x log x log x log x 3log x m 3 Đặt: t log x t 1 , phương trình (1) trở thành: t 3t m m t 3t 1 * TH : Đặt: g (t ) t t 1, t 1; Ta có: g (t ) t 3t g (t ) 2t 3 g (t ) 2t t 1; Bài tốn trở thành: Tìm giá trị tham số m để phương trình có nghiệm t Ta có BBT: Trang Dựa vào BBT, suy ra: để phương trình có nghiệm t m (**) Kết hợp (*) (**), m 2019;2019 m 1;0;1;2; ; 2019 Vậy có tất 2021 giá trị m thỏa mãn ycbt Câu 14 (Đề Tham Khảo 2017) Hỏi có giá trị m nguyên 2017;2017 để phương trình log mx log x 1 có nghiệm nhất? A 4014 B 2018 C 4015 Lời giải D 2017 Chọn B Điều kiện x 1, mx log mx log x 1 mx x 1 m Xét hàm f x x 1 x x 1 x x 1, x ; f x x 1 x2 1 x2 x 1 l Lập bảng biến thiên m Dựa vào BBT, phương trình có nghiệm m Vì m 2017; 2017 m nên có 2018 giá trị m nguyên thỏa yêu cầu m 2017; 2016; ; 1; 4 Chú ý: Trong lời giải, ta bỏ qua điều kiện mx với phương trình log a f x log a g x với a ta cần điều kiện f x Câu 15 (THPT An Lão Hải Phịng 2019) Tìm tập hợp tất giá trị thực tham số m để phương trình mx ln x có hai nghiệm phân biệt thuộc khoảng 2;3 ln ln A ; ln C ; e ln ln B ; ; ln D ; e Trang Lời giải Chọn D mx ln x m ln x , x 2;3 x ln x , x 2;3 x ln x ; f x x e f x x2 BBT Đặt f x ln ; Để phương trình có hai nghiệm phân biệt m e Câu 16 (THPT Dơng Sơn Thanh Hóa 2019) Tổng tất giá trị tham số m cho phương trình: 2 x 1 log x x x m log x m có ba nghiệm phân biệt là: A B C D Lời giải Tập xác định D 2 x 1 log x x 2 x 1 xm log x m log ( x 1) 2 xm log x m (*) Đặt f (t ) 2t log (t 2), t ; f '(t ) 2t ln 2.log (t 2) 2t 0, t (t 2) ln Vậy hàm số f (t ) 2t log (t 2) đồng biến (0; ) 2( x m) ( x 1)2 Từ (*) ta có f ( x 1) f x m ( x 1) x m 2( x m) ( x 1) g ( x ) x x 2m ( a ) x 2m (b) Do phương trình ( a ) (b ) phương trình bậc hai nên để phương trình ban đầu có nghiệm phân biệt ta có trường hợp sau: TH1: m , (b) có nghiệm kép (a) có nghiệm phân biệt khác (thỏa mãn) TH2: m , (b) có nghiệm phân biệt x 2m (a) có nghiệm phân biệt có nghiệm 2m ' ' m m (thỏa mãn) g ( 2m 1) g ( 2m 1) m Trang 10 ... 2 5m 2m 2m ? ?1 m m 1 11 ? ?1 m m 11 11 ;m m 5 Vậy khơng có giá trị ngun m thỏa yêu cầu đề Câu 10 (HSG Bắc Ninh 2 019 ) Tìm tất giá trị tham số... 2 019 ;2 019 m ? ?1; 0 ;1; 2; ; 2 019 Vậy có tất 20 21 giá trị m thỏa mãn ycbt Câu 14 (Đề Tham Khảo 2 017 ) Hỏi có giá trị m nguyên 2 017 ;2 017 để phương trình log mx log x 1? ?? có nghiệm... A 4 014 B 2 018 C 4 015 Lời giải D 2 017 Chọn B Điều kiện x ? ?1, mx log mx log x 1? ?? mx x 1? ?? m Xét hàm f x x 1? ?? x x 1? ?? x x ? ?1, x ; f x x ? ?1 x2