3.PHƯƠNG PHÁP XÉT CHIỀU BIẾN THIÊN HÀM SỐ
Giải: Điều kiện : x1. Phương trình
1 1x4 x 1 y y42. Đặt u4 x1,u0 xu4 1 x 1 u42Khi đó,phương trình (1) trở thành :
4 4
2 2 3
u u y y
Xét phương trình (2) : x22
y1
xy26y 1 0Xem x là ẩn, y là tham số, ta có : 4y Phương trình có nghiệm y0
Xét hàm số f t
t t42,t
0;
2 4
' 1 2 0, 0;
2
f t t t
t
Suy ra hàm số liên tục và đồng biến trên
0;
Từ đó, phương trình
3 u y 4 x 1 y.4 1
y x
xy41 4
Thế (4) vào phương trình (2) ta được :
y41
22
y41
y1
y26y 1 08 5 2
2 4 0
y y y y
y y
1
y6 y5y43y33y23y4
0Bài toán 7(A – 2013).
4 4
2 2
1 1 2 (1)
2 1 6 1 0 2
x x y y
x x y y y
0 1
1 0,
y x
y x loai
Vậy nghiệm của hệ phương trình đã cho là
1; 0
Giải:
Điều kiện : 1 1 x y
. Xét hàm số f t
t2 t1,t
1;
1
' 2 0, 1;
2 1
f t t t
t
. Suy ra hàm số đồng biến trên
1;
Từ đó, phương trình
2 xy.
1 2x x 1 4 x2
x1
4 x3x2 4 0 x2 y Vậy hệ phương trình có nghiệm
2; 2
.Giải: Điều kiện : 0x y, 1
Lấy phương trình (1) trừ phương trình (2) vế với vế, ta được :
2 2
1 1
y x
x y
. Xét hàm số
1 2
, 0;1
f t t t
t
2 1 2
' 0, 0;1
1
f t t
t t
Suy ra hàm số liên tục và nghịch biến trên [0; 1]
Bài toán 11.
2 2
1 1 4 1 1 + 1 2
x y y x
x x y y
Bài toán 2.
0 (1)
3 2 1 2
x y x y
x y x y
Từ đó, phương trình
x y. Khi đó
1 1 2 1x x 2
2
1 2
1x x 4
4 2
4x 4x 1 0
2
2,
1 2
2 2
2
x loai
x
x y
Vậy nghiệm của hệ phương trình đã cho là 2; 2
2 2
Giải: Điều kiện : 2 0 2 8
16 2 0
x x
x
Áp dụng bất đẳng thức Bu-nhia-cop-xki cho 4 số : 1, x21,3, y21ta được
2 2 2 2 2 2
1 3 1 1 3 . 1 1
x y x y
2 2 2 2
1 3 1 10
x y x y
Do phương trình (1) nên dấu “ =” xảy ra. Khi đó ta có :
2
2 1 1
1 3
x y
9
x21
y219x210 y2Thế 9x210 y2vào phương trình (2), ta được :
2
2 16 2 2 9 10 - 628 = 0
x x x (3)
Xét hàm số : f x
x 2 16 2 x2 9
x210 - 628, x
2;8
1 1
' 36 0, x 2;8
2 2 16 2
f x x
x x
Bài toán 17.
2 2 2 2
2
1 3 1 10 1
2 16 2 2 - 628 = 0 2
x y x y
x x y
Vậy hàm số f x
đồng biến trên (2; 8) và f
6 0do đó phương trình (3) có nghiệm duy nhất x= 6. Với x = 6 ta có y 314
Vậy hệ phương trình có 2 nghiệm :
6; 314 ; 6;
314
Giải: Điều kiện : 2 2 x y
Lấy phương trình (1) trừ đi phương trình (2) vế với vế, ta được :
5 2 5 2 3
x x y y
Xét hàm số : f t
t 5 t2 ,t 2;
2 5' 0, 2
2 5. 2
t t
f t t
t t
Vậy hàm số nghịch biến trên
2;
.Phương trình
3 f x
f y
x yKhi đó, hệ phương trìnhtrở thành : x 5 x27 2x 3 2 x 5. x 2 49
5. 2 23
x x x
22 23
5 2 23
x
x x x
2 23 539
49 539 0 49
x x y
x
Hệ phương trình có 1 nghiệm 539 539; 49 49
Bài toán 65.
5 2 7 1
2 5 7 2
x y
x y
Bài toán 78.
2 2 4 2
2
+ y = y 1+ y 1 4 5 8=6 2 x x
x y
Giải: Điều kiện : x0
Nếu y = 0 thì phương trình(1) tương đương : x3 0 x0, không thỏa hệ.
Xét y0 :phương trình
3
1 x x 3 3
y y
y y
Xét hàm số f t( )t3t, t ; f '
t 3t2 1 0, t Suy ra, hàm số f(t) đồng biến trên
3 x y x y2 4
y . Thế (4) vào phương trình(2) ta được :
2 2
4y 5 y 186 2
4y25
y218
23 5 y2Điều kiện : 23 5 2 0 115 115
5 5
y y
Bình phương 2 vế của phương trình trên, ta được :
4 2
2
24 4y 37y 40 23 5 y 9y4378y23690
2 2
1 1
41,
y x
y
y loai
Vậy nghiệm của hệ phương trình đã cho là
1;1 , 1; 1
Giải: Điều kiện : y22x0
Phương trình(1)2
x32x
2
y1
x2
y1
0
2
2
2x x 2 y 1 x 2 0
2x y 1
x22
0
2 1 3
y x
Bài toán 89.
3 2
3 2
2 2 1 1 1
4 1 ln 2 0 2
x x y x y
y x y x
Thế (3) vào phương trình(2) ta được :
2x1
34x 1 ln
2x1
22x0
2x 1
3 4x 1 ln
2x 1
2 2x 0
Xét hàm số f x
2x1
34x 1 ln
2x1
22x, x
2 28 2' 3 2 1 4
4 2 1
f x x x
x x
2
2
22
3 2 1 4 2 1 16 2
' 0,
4 2 1
x x x x
f x x
x x
Suy ra, hàm số f(x) đồng biến và liên tục trên . Mặt khác , f(0) = 0 Vậy phương trình
có nghiệm duy nhất x = 0, suy ra y = -1Vậy nghiệm của hệ phương trình đã cho là
0; 1
.Giải:
Hệ phương trìnhtương đương với
3 3
2
=278 1 100 2 y x y
y x y
Từphương trình (2) suy ra y > 0.Viết lạiphương trình (1) :
2 2
278y xy x xyy . . Vì y > 0 và x2xyy2 0,x y, nên (1)xy0x y0.Phương trình(2) x 10 y 3
y Thế (3) vào phương trình(1) ta được :
Bài toán 90.
3 4
2 2 3
=278
2 100
x y y
x y xy y
3
10 3
278
y y y
y
. Đặt t y t, 0, ta có phương trình :
3
2 10 2 6
278
t t t
t
t9
10t3
3278t0
Xét hàm số f t
t9
10t3
3278t0,t
0;
8 2
3
2
' 9 9 10 278 0, 0;
f t t t t t
Suy ra, hàm số f(t) đồng biến và liên tục trên
0;
. Mặt khác , f(1) = 0 Vậy phương trình
có nghiệm duy nhất t = 1.Từ đó, y 1 y 1 x9. Vậy nghiệm của hệ phương trình đã cho là
9;1
.Giải : Điều kiện : . Phương trình (1)
(3)
Đặt
Phương trình (3)
Xét hàm số ;
Suy ra, hàm số đồng biến trên . Phương trình
1 2 2 y x
3 x
2 x 2y 2y 1
1 2 x
2 x
1 2y 1
2y 1
2
, 0
= 2 1
=
x u v
v y
u
1 u2
u
1 v2
v u3 u v3 v
3 , 0f t t t t f '
t 3t2 1 0, t 0
f t
0;
u v 2x 2y1Bài toán 109.
3
3 2 - 2y 2 1 1
2 2 1 2
= 0 2 - = 1
x x y
x y
Thế : x = 3 – 2y vào phương trình (2) ta được : Đặt , phương trình trở thành :
Hệ phương trình đã cho có 2 nghiệm : .
Giải : Điều kiện :
Hệ phương trình
Xét phương trình (1) : 2 x 2y 1 x 3 2y
32 2y 1 2y1 1
2 1 0
X y
3
1 2 1 0 5 1
2 5 1, 2 X
X X X
X loai
1 2 1 1 1 1
X y y x
5 1 5 1
2 1
2 2
X y
6 2 5 5 5 1 5
2 1
4 4 2
y y x
1;1 , 1 5 5; 53 4
1 0 x
y
3 2
1 8
1
- =
= y
x y x
x
2 3
2
1 1 8 1
1
- =
= y
x x x
x
2 31 - 1 8=
x x x
Bài toán 115.
3 4
1 8
1
- = = y
x y x
x
Xét hàm số :
Xét hàm số :
Hàm số g(x) đồng biến trên
Vậy hàm số f(x) đồng biến trên
Mặt khác, f(2) = 0.Suy ra, phương trình có nghiệm duy nhất x = 2, y = 1 Hệ phương trình đã cho có 1 nghiệm : .
Giải : Điều kiện : 2 0 x y
Phương trình (2)x y2 x x
1
y2 y x3 y2x
2 2
3 2x
x xy x y x y y x y
xy x
x y2
y2
xy x
0
2 3
1 - x + 2x - 1 8=
x x
3 2
- x + 2x + 1 - 9
x x = 0
3 - x + 2x + 2 1 - 9, x 1f x = x x
x - 2x + 2 + 2 1 , x 12 1
f' x = 3
x
= 3x - 2x , x 12g x
' = 6x - 2 > 0 , x 1
g x
1;
1 , 1g x g x
g x
1, x 1
' 0, 1
f x x
1;
2;1
Bài toán 121(THPTQG 2014-2015).
2 2
2
2
1 2 2 1
1 2
y y y x
x
x y
x y y
y x
xy x
x y2
x y2
0
xy x 1
xy2
02 0
1 0 x y
xy x
2
1 1 x y x y
2 0
x y
, thế vàophương trình (1) ta được :
y1
2 yy22 y22 y22 y2 y 2 y22 y220
2
22 2 2 2 0
y y y y
2
22 2 2 2
y y y y
Đặt
2 , 0
2
u y
u v
v y
, Phương trình trở thành : u22uv23 v
Xét hàm số : f x( )t2 2 , tt
0;
' 2 2 0, 0
f t t t
Suy ra, hàm số f(t) đồng biến và liên tục trên
0;
Phương trình
uv y y222 2
2 2 0
y y y y
1,
2 4
y loai
y x
1
1 1x y x 1
y
Do x ≥ 2 1 2 2 2 1 1
1 y y 2
y
, vô lý.
Vậy hệ phương trình có nghiệm :
4; 2
Bài toán 128(Chuyên Lê Hồng Phong)
2 2 2
1 1 + 1 1
4 1 1 1
4 3 +8 2
1 3 2
xy x y y
y
xy xy
y y
Giải : Phương trình (2) (3)
Với , đặt ,ta có :
Từ phương trình (3) ta có :
Ta lại có :
Từ phương trình (1) ta suy ra : . Điều kiện :
Ta có :
. Xét hàm số :
Suy ra, hàm số f(t) đồng biến và liên tục trên
Xét 2 điểm thuộc đồ thị hàm số f(t).
Ta có : và hàm số f(t) đồng biến và liên tục trên nên
4 1 1 1
4 3 + 8
1 3 2
y
xy xy
y y
0
xy 1
3, 0
u u
xy
1 1 2
- 4 3 + 8 = u 4u 5
xy xy 1 - 4 1 3 + 8= u - 2
2 1 0xy xy
4 1 0 1
y y 4
2 2
1 2
1 0,
y y y
y y y
y y
0 x
0
1 2
4 x
y
2 2 2
1 1 + 1
xy x y y x
1 x21
1y+1y 1yy2
1 2 1
1+1 1 2y2x x
y y y
2
2 1 1 1
1 + 1
x x x
y y y
1f x f y
( ) 2 1 t
f t t t t
2 2
' 1 1 2 0,
1
f t t t t
t
,
, 1, 1M x f x N f
y y
M N
y y
(3)
Xét phương trình (1) :
Thế (3) vào phương trình (1) ta được : (4)
Nếu x = 0, không thỏa phương trình (4), xét x ≠ 0.
Chia 2 vế củaphương trình (4) cho ta đựợc :
Đặt , phương trình trở thành :
thỏa điều kiện : Hệphương trìnhphương trình có nghiệm duy nhất :
1
M N
x x x
y xy1
4 3
2 4 2 3 +3x - 1 y y x
4 2 3
4 3 + 3x - 1 x x x
4 3 2
3 4 3 1 0
x x x x
x2
2 2
1 3
3 4 0
x x
x x
2 1 12 1
2. . 3 2 0
x x x
x x x
2
2
1 1 1
2. . 3 2 0
x x x
x x x
1 2 1
3 2 0
x x
x x
t x 1
x
2 3 2 0
t t 1
2 t t
1 1=1
t x
x x2 x 1=0,VN
2 1=2
t x
x x22x1 = 0x = 1y = -1 y 2
1; 1
Bài toán 134.(Chuyên Hạ long)
3 2 3
3 2+8 2 = 10y - 3xy + 12 1
5 2 8 6 2 2
y x x
y x y xy x
Giải : Điều kiện :
không thỏa phương trình (2).
Chia 2 vế của phương trình (2) cho ta được :
(3)
Xét hàm số : ;
Hàm số f(t) đồng biến và liên tục trên và
(4)
Thế (4) vào phương trình (1) ta được :
(5) Đặt :
(6)
Thế (6) vào phương trình (5) ta được :
2 0 2 2
2 0
x x
x
0
y
y3
3
8 6
5 2 x x 2 x
y y
6 2 3
2 x 2 2 x 5 2 x
y y
3
3 2 2
2 x 3 2 x 3.
y y
3 3 ,f t t t t f '
t 3t2 3 0, t
3 f
2x
f 2y
2 x 2
y
0, 2 2 2
y x
y x
6 20 6
2 +8 2 = - x + 12
2 x x 2 2
x x x
3 x 2 - 6 2 x+4 4 x2 = 10 - 3x
3 2 - 6 2
t x x
2 2
3 2 - 6 2 9 2 36 2 36 4
t x x t x x x 90 27 x36 4x2
2
90 27 2
9 4 4
x t x
90 27 2
+ = 10 - 3x 9
t x t 2 0
+9 = 0
9 t t t
t
, vô nghiệm vì : 5x – 15 < 0,
Hệ phương trình có nghiệm duy nhất :
Giải : Điều kiện :
Phương trình (1)
Xét hàm số : ;
Hàm số f(t) đồng biến và liên tục trên và Phương trình
0 3 2 - 6 2 0
t x x
3 x 2 = 6 2 x 9 x 2 36 2 x
6
45 54 0 5
x x 5 y
9 3 2 - 6 2 9
t x x
3 x2 9 6 2x
9 x 2 81 36 2 x 108 2 x
5x 15 12 2 x
x
2;2
6; 5 5
2
3 1 0 1
3
6 4 0
2 10 2 10
x x
y y
y
3 2 25 9
2 6 9 2 4
2 2
y y y x x
3 2 1 1
2 6 12 8 1 2 4 4
2 2
y y y y x x
3
3
2 y 2 y 2 2 x 4 x 4 3
2 3 ,f t t t t f '
t 6t2 1 0, t
3 f y
2
f
x4
4 2
x y
2
2 2 10
4 4 4
y
y y x
Bài toán 135.(THPT Nghi Sơn)
3 2
2 2
2 12 25 18 2 9 4 1
3 1 3 14 8 6 4 2
y y y x x
x x x y y
Thế (4) vào phương trình (2) ta được :
Hệphương trình có nghiệm duy nhất :
Giải Điều kiện : Phương trình (2)
Xét hàm số : ;
Hàm số f(t) đồng biến và liên tục trên và
.Điều kiện : Thế (4) vào phương trình (1) ta được :
2
2 2 10
4 4 y
y y x
3x 1 3x214x 8 6x 3x 1 6x3x214x 8 0 3x 1 4 1 6 x 3x2 14x 5 0
3 5 5
5 3 1 0
3 1 4 1 6
x x
x x
x x
5
3 1 3 1 03 1 4 1 6
x x
x x
5 1
3 1 1
3 1 0, 3 1 4 1 6 3
x y
x VN x
x x
5;1
2 2
2 0 2
x y x y
3 6 3 2 2
3 6 3 4 0
y x y yx y y
3 6 2 3 2
3 3 6 4
y x yx y y y
yx2
33yx2
y1
33
y1 3
3 3 ,f t t t t f '
t 3t2 3 0, t
3 f yx
2
f y
1
x y2 y1 4
y 1 2 y 1Bài toán 136.(Sở GDĐT Thanh Hóa)
2 2 2
3 6 2 2
1 2 2 1
1 3 2 3 4 0 2
x y x x x y
y x y x y
Thế (5) vàophương trình (4) ta được :
Thế (6) vào phương trình (4) ta được :
2 2 1
yx x y y 1 x2 1 2x y 1 0
x y1
2 1 0
x y 1 1
x y 1 1
0 1 1 0
1 1 0
x y
x y
1 1 0 1 1
x y y x
2
21 1
1 1 1 1
x x
y x y x
2
1
2 5 x
y x x
2 2 2
2 2 1
x x x x x x42x3x22x22x 1 0
x2 x
2 2
x2 x
1 0
x2 x 1
2 0 x2 x 1 01 5 1 5
2 2
1 5
2 ,
x y
x loai
1 1 0 1 1
x y y x
2
21 1
1 1 1 1
x x
y x y x
2
1
2 6 x
y x x
2 2 2
2 2 1
x x x x x x42x3x22x 1 0
4 3 2 2
2 2 2 1 0
x x x x x
x2 x 1
2 0 x2 x 1 01 5 1 5
2 2
1 5
2 ,
x y
x loai
Hệ phương trình có 2 nghiệm :
Giải : Từ phương trình (2) suy ra : (1)
Xét hàm số : ;
Hàm số f(t) đồng biến và liên tục trên và
.Điều kiện : Thế y = 2x vào phương trình (2) ta được :
Hệ có 2 nghiệm :
Giải : (1) . Vì
1 5 1 5 1 5 1 5
; ; ;
2 2 2 2
2y 0 y2
3 3 2 2
2x 6 - yx 3y 3x y + 3xy 0
3 3 3 2 2
3 + x - y 3x y + 3xy 3 3 0
x x y x
33 3 + x - y 3 3 0
x x y x
x33 = y - xx
33
yx
3
3 3 ,f t t t t f '
t 3t2 3 0, t
3 f x
= f y
x
x = y - xy = 2x 2x 2 x 1
x22
2 4 2 2
x
x4 4
x1
2
2 2
2 1
2 1
x x
x x
2 2
2 2 0,
2 2 0
x x VN
x x
1 3 2 2 3
1 3 2 2 3
x y
x y
1 3; 2 2 3 ;
1 3; 2 2 3
2
y x 2 x 2 3
x2 2 x 0, x y0 Bài toán 139.(THPT Can Lộc)
2 2
2 2
2 3 - y 3 = 3xy 1
2 4 2 2
x x y x y
x y
Bài toán 142.
2
2 2 2
2 = y 2 1 2 1 2 3 = 2x - 4x 2
xy x
y x x x
Phương trình (3)
Thế (4) vào phương trình (2), ta được : .
Xét hàm số :
Hàm số f(t) đồng biến và liên tục trên và
Phương trình
Hệ phương trình có 1 nghiệm :
Giải
Điều kiện :
Phương trình (1)
Xét hàm số :
Hàm số f(t) đồng biến và liên tục trên và
2
2 2
2 y
x x
y x2 2 x 4
x2 2 x
22
x1
x22x3 = 2x - 4x2
2 2
1 x x 2 2x x 1 x 2x 3 = 0
2
2 2 1 1 2 - 1 5
x x x x x x
2 2 ,f t t t t t
2 2
' 2 2 1 0,
2
f t t t t
t
5 f x
f
x1
x x 1 1 1x 2 y
1;1 2
1 0 1
2 0 2 0
x x
y x y x
2y3 y = 3 1 x 2x - 1 + 1 1 x
2y3 y = 1 x 2 1 x 1 x
2y3y = 2
1x
3 1x 3
2 3 ,f t t t t f '
t 6t2 1 0, t Bài toán 143.(THPT Triệu Sơn 4)
3
2
2 + 2x 1 = 3 1 1 2 1 - y = 2 - x 2
y y x x
y
Phương trình
Thế (4) vào phương trình (2), ta được :
Hệ phương trình có nghiệm duy nhất :
Giải : Điều kiện : . Phương trình (1)
. Thế vào phương trình (2) ta được :
3 f y
f
1x
y 1x y, 02 2
1 1 4
y x x y
2 2
2y 1 - y = 2 - 1y 2y21 - y - y - 1= 02
2
2 2
1 - y + 1 = 0 2 1 + y
y y
21 -1
y + 1 = 02
2y 1 + y
2
1 -1= 0 2y 1 + y
2y2 1 + y= 1
2y2 1 = 1 - y