BẤT PHƯƠNG TRÌNH MŨ I Phương pháp giải Bất phương trình mũ Nếu f ( x ) g( x )a 1 a a f ( x ) g( x ) Nếu f ( x ) g( x )0 a 1 a a f ( x ) g( x ) Bất phương trình x aa m x log m (với[.]
BẤT PHƯƠNG TRÌNH MŨ I Phương pháp giải - Bất phương trình mũ: Nếu a : a f ( x ) a g( x ) f ( x ) g( x ) Nếu a :a f ( x ) a g( x ) f ( x ) g( x ) - Bất phương trình: a x m x loga m (với m a 1) a x m x loga m (với m a 1) Chú ý: Đưa số, đặt ẩn phụ, lơgarit hóa; tính chất đơn điệu hàm số, đánh giá hai vế,… II Ví dụ minh họa Bài tốn 1: Giải bất phương trình sau: a) 0,5 x 0,0625 b) x2 x1 Giải 1 1 x 1 x a) ĐK: x 0, BPT: (vì 1) 16 2 2 1 1 4x 4 x x x x x b) x2 32 x1 x x (vì số 1) x x 4( x x 1) 3x 12 x 4 x Bài toán 2: Giải bất phương trình sau: a) x x2 x 1 b) (3 2) x (3 2)2 x5 Giải x 1, x x x 1, x a) BPT: 0 x 1, x 1 hay x 0 x 1, x x x 1, x x b) BPT: (3 2) x (3 2)52 x (vì 2 1) x x x Bài tốn 3: Giải bất phương trình: a) 1 x1 1 x b) 2x 2 x1 Giải a) ĐK: x 1, đặt t 3x , t BPT: 3t t 1 t 1 x t 3t 3t b) Đặt t x , t BPT: t t 3t t x x t Bài toán 4: Giải bất phương trình: a) (2 3) x (2 3) x b) (0, 4) x (2,5) x1 1,5 Giải a) Ta có: (2 3)(2 3) Nên đặt t (2 3) x , t BPT: t t 4t t t x 1 x t b) BPT: (0, 4) x 2,5.(0, 4) x 1,5 Đặt t (0, 4) x , t BPT trở thành t 1,5t 2,5 t 1 t 2,5, chọn nghiệm t 2,5 nên (0, 4) x 2,5 (0, 4) x (0, 4) 1 x 1 Bài toán 5: Giải bất phương trình a) 32 x1 22 x1 5.6x b) 22 x 4 x2 4.22 x x 1 2 Giải a) Chia vế cho 22 x 0, BPT: 2x x x x 3 3 2 3 1 2 2 x 3 x log (vì số 1) 2 t b) Đặt t x 2 x 1 , t Bất phương trình trở thành t t 2t (t 2)(t 2t 2) t Do 2x 2 x1 x2 x x Bài tốn 6: Giải bất phương trình a) 4x 4 x 3x b) tan x sin x 2cos x 1 2 sin x 3cos x Giải a) ĐK: x 0, xét x VT < < Xét x 4x 3x nên BPT: x 4(4 x 3x ) 4.3x 3.4x 3x 1 4x 1 x x Vậy S ; 1; b) Điều kiện tan x Đặt t tan x, t thì: VT t Ta có f '(t ) t 2 f (t ), t t 3 t2 t 0 (t 3)2 t 1 t nên hàm số f đồng biến, mà t f (t ) f (0) Mặt khác VP 21 tan x nên dấu = đồng thời xảy t tan x x k , k Z Bài toán 7: Giải bất phương trình: a) x 3.2 x x 41 b) 21 x x 21 x x Giải a) ĐK: x 0, BPT: 22 x 3.2 x x 4.22 x Chia hai vế cho x x BPT: x x 4.2 x x 3 t Đặt t x x , t BPT: t t 3t 1 t Chọn t x x x x x x b) Đặt t x , t BPT: 2t t 2t 5 2 t 5 2t 0, 2t t 1 t 5 2t 0, 2t t 2 Do t 2x x Bài tốn 8: Giải bất phương trình: a) x 3.3 x x.3 x x x x b) 2 x 3x24 x 3 x x2 x tan x Giải a) ĐK: x 0, BPT: x 3.3 x x.3 x x x x (3 x x )3 x 2( x x 3) (2 x x 3)(3 x 2) x 3 x 3 2 x x 2 x x x log 32 x log 32 x x 3 x 1 hay x 1 x Từ suy nghiệm BPT: x log32 x b) ĐK: x 3x x 3 x Xét x 3 VT < < VP: Xét x VP ( x 1)2 4, VT 22( x2 3 x 2)2 nên có nghiệm x Vậy tập nghiệm S ; 3 0; 1 1; Bài toán 9: Giải bất phương trình sau: a) 2x2 3x2 32 x1 22 x1 b) 21 x x 2x Giải a) Nếu x bất phương trình thỏa mãn - Nếu x x x x 22 x 1 , 3x 32 x 1 x 3x 22 x 1 32 x 1 , thỏa mãn - Nếu x bất đẳng thức đổi chiều không thỏa mãn đề Vậy bất phương trình cho có nghiệm x b) Vì f ( x) 21 x x 2 x hàm nghịch biến 2x f (1) 0, f ( x) f (1) x x nên f ( x) dấu với x Hàm số g ( x) x hàm đồng biến g (0) nên g ( x) x 0, g ( x) dấu với x Suy bất phương trình cho tương đương với 1 x x Vậy tập nghiệm BPT 0; 1 x Bài tốn 10: Tìm tham số m để bất phương trình: a) 36x 5.6x m có nghiệm b) x (2m 5).2 x m2 5m có nghiệm với x Giải a) Đặt t x , t BPT: t 5t m 0, t Xét f (t) t 5t m, t Điều kiện f (t ) có nghiệm t là: 25 4m 25 5 f (t ) f 0m t 0 4 2 b) Đặt t x , t Bài tốn trở thành tìm m để: t (2m 5)t m2 5m 0, t Ta có: a (2m 5)2 4(m2 5m) 25 0, m Nên điều kiện f (t ) 0, t là: t1 t2 m 5 hay m m2 5m P m 5 S 2m m