Ví dụ. Giải bất phương trình −2x+ + − <1 x 3 5.
Giải. Theo định nghĩa giá trị tuyệt đối, ta cĩ
( )
2 1 neu 2 1 0
2 1
2 1 neu 2 1 0.
x x
x x x
− + − + ≥
− + =
− − + − + <
Do đĩ, ta xét phương trình trong hai khoảng a) Với 1
x≤2 ta cĩ hệ bất phương trình
( )
1 2
2 1 3 5
x
x x
≤
− + + − <
hay 1 2 . 7 x
x
≤
− <
Hệ này cĩ nghiệm là 1
7 .
x 2
− < ≤ b) Với 1
x>2 ta cĩ hệ bất phương trình
( )
1 2
2 1 3 5
x
x x
>
− + − <
hay 1 2. 3 x x
>
<
Hệ này cĩ nghiệm là 1 2< <x 3.
Tổng hợp lại tập nghiệm của bất phương trình đã cho là hợp của hai khoảng 1 7;2
−
và 1
2;3 .
Kết luận. Bất phương trình đã cho cĩ nghiệm là − < <7 x 3.
Bằng cách áp dụng tính chất của giá trị tuyệt đối ta cĩ thể dễ dàng giải các bất phương trình dạng f x
( )
≤a và f x( )
≥a với a>0 đã cho.Ta cĩ
( ) ( )
f x ≤ ⇔ − ≤a a f x ≤a
( ) ( )
f x ≥ ⇔a f x ≤ −a hoặc f x
( )
≥a(
a>0) CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
Vấn đề 1. XÉT DẤU NHỊ THỨC BẬC NHẤT
Câu 1. Cho biểu thức f x
( )
=2x−4. Tập hợp tất cả các giá trị của x để f x( )
≥0 là A. x∈[
2;+∞)
. B. 1; .x∈2 +∞ C. x∈ −∞
(
;2 .]
D. x∈(
2;+∞)
.Lời giải. Ta cĩ f x
( )
≥ ⇔0 2x− ≥ ⇔4 0 x≥ ⇔2 x∈[
2;+∞)
. Chọn A.Câu 2. Cho biểu thức f x
( ) (
= x+5 3)(
−x)
. Tập hợp tất cả các giá trị của x thỏa mãn bất phương trình f x( )
≤0 làA. x∈ −∞
(
;5) (
∪ 3;+∞)
. B. x∈(
3;+∞)
.C. x∈ −
(
5;3 .)
D. x∈ −∞ − ∪(
; 5] [
3;+∞)
.Lời giải. Ta có f x
( )
= ⇔0(
x+5 3)(
−x)
=0.Phương trình x+ = ⇔5 0 x= −5 và 3− = ⇔x 0 x=3.
Bảng xét dấu
x −∞ −5 3 +∞
x+5 − 0 + +
3−x + + 0 −
( )
f x − 0 + 0 −
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng f x
( )
≤ ⇔ ∈ −∞ − ∪0 x(
; 5] [
3;+∞)
. Chọn D.Câu 3. Cho biểu thức f x
( )
=x x(
−2 3)(
−x)
. Tập hợp tất cả các giá trị của x thỏa mãn bất phương trình f x( )
<0 làA. x∈
(
0;2) (
∪ 3;+∞)
. B. x∈ −∞(
;0) (
∪ 3;+∞)
.C. x∈ −∞
(
;0] (
∪ 2;+∞)
. D. x∈ −∞(
;0) (
∪ 2;3 .)
Lời giải. Ta có x=0;x− = ⇔2 0 x=2 và 3− = ⇔x 0 x=3.
Bảng xét dấu
x −∞ 0 2 3 +∞
x − 0 + + +
x−2 − − 0 + +
3−x + + + 0 −
( )
f x + 0 − 0 + 0 −
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng f x
( )
< ⇔ ∈0 x(
0;2) (
∪ 3;+∞)
. Chọn A.Câu 4. Cho biểu thức f x
( )
=9x2−1. Tập hợp tất cả các giá trị của x để f x( )
<0 làA. 1 1
; . x 3 3
∈ −
B. 1 1
; ; .
3 3
x∈ −∞ − ∪ +∞
C. 1 1
; ; .
3 3
x∈ −∞ − ∪ +∞ D.
1 1; . x∈ − 3 3 Lời giải. Ta có f x
( )
= ⇔0 9x2− = ⇔1 0(
3x−1 3)(
x+1)
=0.Phương trình 1
3 1 0
x− = ⇔x=3 và 1
3 1 0 .
x+ = ⇔x= −3 Bảng xét dấu
x −∞ 1
−3 1
3 +∞
3x−1 − − 0 +
3x+1 − 0 + +
( )
f x + 0 − 0 +
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng
( )
0 1 1; .f x < ⇔ ∈ −x 3 3 Chọn D.
Câu 5. Cho biểu thức f x
( ) (
= 2x−1) (
x3−1 .)
Tập hợp tất cả các giá trị của x thỏa mãn bất phương trình f x( )
≥0 làA. 1 2;1 . x
∈ B. ; 1
(
1;)
.x∈ −∞ − 2∪ +∞
C. ;1
[
1;)
.x∈ −∞ 2∪ +∞ D.
1;1 . x∈2
Lời giải. Ta có
(
2x−1) (
x3− = ⇔1)
0(
2x−1)(
x−1) (
x2+ +x 1)
=0.Phương trình 1
2 1 0 ; 1 0 1
x− = ⇔x=2 x− = ⇔x= và
2
2 1 3
1 0.
2 4
x + + =x x+ + >
Bảng xét dấu
x −∞ 1
2 1 +∞
2x−1 − 0 + +
x−1 − − 0 +
2 1
x + +x + − +
( )
f x + 0 − 0 +
Dựa vào bảng xét dấu, suy ra
( )
0 ;1[
1;)
.f x ≥ ⇔x∈ −∞ 2∪ +∞
Chọn C.
Câu 6. Cho biểu thức
( )
1 .3 6
f x = x
− Tập hợp tất cả các giá trị của x để f x
( )
≤0 làA. x∈ −∞
(
;2 .]
B. x∈ −∞(
;2 .)
C. x∈
(
2;+∞)
. D. x∈[
2;+∞)
.Lời giải. Ta có
( )
0 1 0 3 6 0 2(
;2 .)
3 1
f x x x x
≤ ⇔ x ≤ ⇔ − < ⇔ < ⇔ ∈ −∞
− Chọn A.
Câu 7. Cho biểu thức
( ) (
3 2)( )
1 .
x x
f x x
+ −
= − Tập hợp tất cả các giá trị của x thỏa mãn bất phương trình f x
( )
>0 làA. x∈ −∞ −
(
; 3) (
∪ 1;+∞)
. B. x∈ −(
3;1) (
∪ 2;+∞)
.C. x∈ −
(
3;1) (
∪1;2 .)
D. x∈ −∞ −(
; 3) (
∪ 1;2 .)
Lời giải. Phương trình x+ = ⇔3 0 x= −3; 2− = ⇔x 0 x=2 và x− = ⇔1 0 x=1.
Bảng xét dấu
x −∞ −3 1 2 +∞
x+3 − 0 + + +
2−x + + + 0 −
x−1 − − 0 + +
( )
f x + 0 − + 0 −
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng f x
( )
> ⇔0 x∈ −∞ −(
; 3) (
∪ 1;2 .)
Chọn D.Câu 8. Cho biểu thức
( ) (
4 8 2)( )
4 .
x x
f x x
− +
= − Tập hợp tất cả các giá trị của x thỏa mãn bất phương trình f x
( )
≥0 làA. x∈ −∞ − ∪
(
; 2] [
2; 4 .)
B. x∈(
3;+∞)
.C. x∈ −
(
2; 4 .)
D. x∈ −(
2;2) (
∪ 4;+∞)
.Lời giải. Phương trình 4x− = ⇔8 0 x=2; 2+ = ⇔x 0 x= −2 và 4− = ⇔x 0 x=4.
Bảng xét dấu
x −∞ −2 2 4 +∞
4x−8 − − 0 + +
x+2 − 0 + + +
4−x + + + 0 −
( )
f x + 0 − 0 + −
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng f x
( )
≥ ⇔0 x∈ ∈ −∞ − ∪x(
; 2] [
2; 4 .)
Chọn A.Câu 9. Cho biểu thức
( ) ( )
( )( )
3 . 5 1 f x x x
x x
= −
− − Tập hợp tất cả các giá trị của x thỏa mãn bất phương trình f x
( )
≥0 làA. x∈ −∞
(
;0] (
∪ 3;+∞)
. B. x∈ −∞(
;0] (
∪ 1;5 .)
C. x∈
[
0;1) [
∪3;5 .)
D. x∈ −∞(
;0) (
∪ 1;5 .)
Lời giải. Phương trình x=0;x− = ⇔3 0 x=3;x− = ⇔5 0 x=5 và 1− = ⇔x 0 x=1.
Bảng xét dấu
x −∞ 0 1 3 5 +∞
x − 0 + + + +
x−3 − − − 0 + +
x−5 − − − − +
1−x + + − − −
( )
f x − 0 + − 0 + −
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng f x
( )
≥ ⇔0 x∈[
0;1) [
∪3;5 .)
Chọn C.Câu 10. Cho biểu thức
( )
24 12 4 . f x x
x x
= −
− Tập hợp tất cả các giá trị của x thỏa mãn bất phương trình f x
( )
≤0 làA. x∈
(
0;3] (
∪ 4;+∞)
. B. x∈ −∞(
;0] [
∪3; 4 .)
C. x∈ −∞
(
;0) [
∪ 3; 4 .)
D. x∈ −∞(
;0) (
∪ 3; 4 .)
Lời giải. Ta có
( )
( )
2
4 12 4 12
4 . 4
x x
f x x x x x
− −
= =
−
−
Phương trình 4x−12= ⇔0 x=3;x=0 và x− = ⇔4 0 x=4.
Bảng xét dấu
x −∞ 0 3 4 +∞
4x−12 − − 0 + +
x − 0 + + +
x−4 − − − 0 +
( )
f x − + 0 − +
Dựa vào bảng xét dấu, suy ra f x
( )
≤ ⇔0 x∈ −∞(
;0) [
∪3; 4 .)
Chọn C.Câu 11. Cho biểu thức
( )
2 2.1 f x x
x
= − +
+ Tập hợp tất cả các giá trị của x thỏa mãn bất phương trình f x
( )
<0 làA. x∈ −∞ −
(
; 1 .)
B. x∈ − +∞(
1;)
.C. x∈ − −
(
4; 1 .)
D. x∈ −∞ −(
; 4) (
∪ − +∞1;)
.Lời giải. Ta có
( )
2 2 2(
1)
42 .
1 1 1
x x
x x
f x x x x
− + +
− +
= + = =
+ + +
Phương trình x+ = ⇔4 0 x= −4 và x+ = ⇔1 0 x= −1.
Bảng xét dấu
x −∞ −4 −1 +∞
x+4 − 0 + +
x+1 − − 0 +
( )
f x + 0 − +
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng f x
( )
< ⇔0 x∈ − −(
4; 1 .)
Chọn C.Câu 12. Cho biểu thức
( )
1 2 .3 2
f x x
x
= − −
− Tập hợp tất cả các giá trị của x thỏa mãn bất phương trình f x
( )
≤0 làA. 2
3;1 .
x∈ B. ;2
(
1;)
.x∈ −∞ 3∪ +∞
C. 2
3;1 .
x∈ D.
(
;1)
2; .x∈ −∞ ∪3 +∞ Lời giải. Ta có
( )
1 2 3 2 2 4 4.3 2 3 2 3 2
x x x x
f x x x x
− − − + −
= − = =
− − −
Phương trình 4x− = ⇔4 0 x=1 và 2
3 2 0 .
x− = ⇔x=3 Bảng xét dấu
x −∞ 2
3 1 +∞
4x−4 − − 0 +
3x−2 − 0 + +
( )
f x + − 0 +
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng
( )
0 2;1 .f x ≤ ⇔x∈ 3 Chọn C.
Câu 13. Cho biểu thức
( )
4 3 .3 1 2
f x x x
= − −
+ − Tập hợp tất cả các giá trị của x thỏa mãn bất phương trình f x
( )
>0 làA. 11; 1
[
2;)
.5 3
x∈ − − ∪ +∞ B. 11; 1
(
2;)
.5 3
x∈ − − ∪ +∞
C. 11 1
; ;2 .
5 3
x∈ −∞ − ∪ − D. 11 1
; ;2 .
5 3
x∈ −∞ − ∪ −
Lời giải. Ta có
( )
( )( )
4 3 3 4 5 11
3 1 2 2 3 1 2 3 1.
f x x
x x x x x x
= − − = − = +
+ − − + − +
Phương trình 11
5 11 0 ; 2 0 2
x+ = ⇔x= −5 x− = ⇔x= và 1
3 1 0 .
x+ = ⇔x= −3 Bảng xét dấu
x −∞ 11
−5 1
−3 2 +∞
5x+11 − 0 + + +
x−2 − − − 0 +
3x+1 − − 0 + +
( )
f x − 0 + − +
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng
( )
0 11; 1(
2;)
.5 3
f x > ⇔x∈ − − ∪ +∞ Chọn B.
Câu 14. Cho biểu thức
( )
1 2 3 .4 3
f x =x+x −x
+ + Tập hợp tất cả các giá trị của x thỏa mãn bất phương trình f x
( )
<0 làA. x∈ −
(
12; 4−) (
∪ −3;0 .)
B. 11; 1(
2;)
.5 3
x∈ − − ∪ +∞
C. 11 1
; ;2 .
5 3
x∈ −∞ − ∪ − D. 11 1
; ;2 .
5 3
x∈ −∞ − ∪ − Lời giải. Ta có
( )
( )( )
1 2 3 12
0 0.
4 3 3 4
f x x
x x x x x x
= + − < ⇔ + <
+ + + +
Phương trình x+12= ⇔0 x= −12;x+ = ⇔3 0 x= −3 và x+ = ⇔4 0 x= −4.
Bảng xét dấu
x −∞ −12 −4 −3 0 +∞
x+12 − 0 + + + +
x − − − − 0 +
x+3 − − − 0 + +
x+4 − − 0 + + +
( )
f x + 0 − + − +
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng f x
( )
< ⇔0 x∈ −(
12;−4) (
∪ −3;0 .)
Chọn A.Câu 15. Cho biểu thức
( ) ( )( )
2
3 2
1 .
x x
f x x
− +
= − Hỏi có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên âm của x thỏa mãn bất phương trình f x
( )
<1 ?A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Lời giải. Ta có
( ) ( )( )
( )( )
2
2 2
3 2 6 5
1 1 1 .
1 1
1 1
x x x x x
f x x x x x
− + − − +
− = − = − =
− +
− −
Phương trình x+ = ⇔5 0 x= −5;x− = ⇔1 0 x=1 và x+ = ⇔1 0 x= −1.
Bảng xét dấu
x −∞ −5 −1 1 +∞
x+5 − 0 + + +
x−1 − − − 0 +
x+1 − − 0 + +
( )
1−f x − 0 + − +
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng 1−f x
( )
> ⇔0 x∈ − − ∪(
5; 1) (
1;+∞)
.Vậy có tất cả 3 giá trị nguyên âm của m thỏa mãn yêu cầu bài toán. Chọn C.
Vấn đề 2. BẤT PHƯƠNG TRÌNH TÍCH
Câu 16. Tập nghiệm của bất phương trình
(
2x+8 1)(
−x)
>0 có dạng(
a b;)
. Khi đób−a bằng
A. 3. B. 5. C. 9. D. không giới hạn.
Lời giải. Đặt f x
( ) (
= 2x+8 1)(
−x)
Phương trình 2x+ = ⇔8 0 x= −4 và 1− = ⇔x 0 x=1.
Ta có bảng xét dấu
y x −∞ −4 1 +∞
2x+8 − 0 + + 1−x + + 0 −
( )
f x − 0 + 0 − Từ bảng xét dấu ta có f x
( )
> ⇔ − < < ⇔0 4 x 1 x∈ −(
4;1 .)
Khi đó b=1,a= − ⇒ − =4 b a 5. Chọn B.
Câu 17. Tập nghiệm S= −
(
4;5)
là tập nghiệm của bất phương trình nào sau đây ? A.(
x+4)(
x+5)
<0. B.(
x+4 5)(
x−25)
<0.C.
(
x+4 5)(
x−25)
≥0. D.(
x−4)(
x−5)
<0.Lời giải. Phương trình x+ = ⇔4 0 x= −4 và x+ = ⇔5 0 x= −5.
Phương trình x− = ⇔4 0 x=4 và 5x−25= ⇔ − = ⇔0 x 5 0 x=5.
Ta có bảng xét dấu
x −∞ −5 −4 4 5 +∞
x+5 − 0 + + + + x+4 − − 0 + + + x−4 − − − 0 + + x−5 − − − − 0 +
(
x+4)(
x+5)
+ 0 − 0 + + +(
x+4)(
x−5)
+ + 0 − − 0 +(
x−4)(
x−5)
+ + + 0 − 0 + Từ bảng xét dấu ta thấy tập nghiệm S= −(
4;5)
là nghiệm của bất phương trình(
x+4 5)(
x−25)
<0. Chọn B.Câu 18. Tổng các nghiệm nguyên của bất phương trình
(
x+3)(
x− ≤1)
0 làA. 1. B. −4. C. −5. D. 4.
Lời giải. Đặt f x
( ) (
= x+3)(
x−1)
Phương trình x+ = ⇔3 0 x= −3 và x− = ⇔1 0 x=1.
Ta có bảng xét dấu
x −∞
− 3
1
+∞
x + 3
−
0
+
+ x − 1
−
−
0
+
( )
f x
+
0
−
0
+
Từ bảng xét dấu ta có
(
x+3)(
x− ≤ ⇔ − ≤ ≤ ⇔1)
0 3 x 1 x∈ −[
3;1 .]
Suy ra các nghiệm nguyên của bất phương trình là − − −3, 2, 1, 0,1.
Suy ra tổng các nghiệm nguyên của bất phương trình bằng −5. Chọn C.
Câu 19. Tập nghiệm S=
[
0;5]
là tập nghiệm của bất phương trình nào sau đây ? A. x x(
−5)
<0. B. x x(
−5)
≤0. C. x x(
−5)
≥0. D. x x(
−5)
>0.Lời giải. Đặt f x
( )
=x x(
−5 .)
Phương trình x=0 và x− = ⇔5 0 x=5.Ta có bảng xét dấu
x −∞ 0 5 +∞
x − 0 + + x−5 − − 0 +
( )
f x + 0 − 0 +
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng x∈
[
0;5]
⇔ f x( )
≤ ⇔0 x x(
−5)
≤0. Chọn B.Câu 20. Nghiệm nguyên nhỏ nhất thỏa mãn bất phương trình x x
(
−2)(
x+1)
>0 làA. 2. B. 3. C. 4. D. 5.
Lời giải. Đặt f x
( )
=x x(
−2)(
x+1 .)
Phương trình x=0;x− = ⇔2 0 x=2 và x+ = ⇔1 0 x= −1.
Ta có bảng xét dấu
x −∞ −1 0 2 +∞
x − − 0 + + x−2
−
−
−
0 +x+1 − 0
+
+ +( )
f x − 0 + 0 − 0 + Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy f x
( )
> ⇔0 x∈ −(
1;0) (
∪ 2;+∞)
.Vậy nghiệm nguyên nhỏ nhất thỏa mãn bất phương trình là 3. Chọn B.
Câu 21. Tập nghiệm S= −∞
(
;3) (
∪ 5;7)
là tập nghiệm của bất phương trình nào sau đây ?A.
(
x+3)(
x−5 14)(
−2x)
≤0. B.(
x−3)(
x−5 14)(
−2x)
>0.C.
(
x−3)(
x−5 14)(
−2x)
<0. D.(
x+3)(
x−5 14)(
−2x)
<0.Lời giải. Phương trình x+ = ⇔3 0 x= −3; x− = ⇔3 0 x=3.
Và x− = ⇔5 0 x=5; 14−2x= ⇔0 x=7.
Ta có bảng xét dấu
x −∞
− 3
3 5 7 +∞x+3 − 0 + + + + x−3 − − 0 + + + x−5 − − − 0 + + 14−2x + + + + 0 −
(
x+3)(
x−5 14)(
−2x)
+ 0 − 0 + + 0 −(
x−3)(
x−5 14)(
−2x)
+ + 0 − 0 + 0 − Từ bảng xét dấu ta thấy tập nghiệm S= −∞(
;3) (
∪ 5;7)
là tập nghiệm của bất phươngtrình
(
x−3)(
x−5 14)(
−2x)
>0. Chọn B.Câu 22. Hỏi bất phương trình
(
2−x)(
x+1 3)(
−x)
≤0 có tất cả bao nhiêu nghiệm nguyên dương ?A. 1. B. 3. C. 4. D. 2.
Lời giải. Đặt f x
( ) (
= 2−x)(
x+1 3)(
−x)
Phương trình 2− = ⇔x 0 x=2; x+ = ⇔1 0 x= −1 và 3− = ⇔x 0 x=3.
Ta có bảng xét dấu
x −∞ −1 2 3 +∞
2−x + + 0 − − x+1 − 0 + + + 3−x + + + −
( )
f x − 0 + 0 − 0 + Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy rằng f x
( )
≤ ⇔0 x∈ −∞ − ∪(
; 1] [
2;3 .]
Vậy bất phương trình đã cho có 2 nghiệm nguyên dương. Chọn D.Câu 23. Tích của nghiệm nguyên âm lớn nhất và nghiệm nguyên dương nhỏ nhất của