• Không có kết quả nào được tìm thấy

Các phương pháp giải PT – BPT – HPT Mũ và Logarit – Nguyễn Trung Kiên - Học Tập Trực Tuyến Cấp 1,2,3 - Hoc Online 247

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Chia sẻ "Các phương pháp giải PT – BPT – HPT Mũ và Logarit – Nguyễn Trung Kiên - Học Tập Trực Tuyến Cấp 1,2,3 - Hoc Online 247"

Copied!
54
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Văn bản

(1)

CÁC PH ƯƠ NG PHÁP GI I Ả

PH ƯƠ NG TRÌNH- B T PH Ấ ƯƠ NG TRÌNH- H MŨ- LÔGARIT Ệ

CHƯƠNG I: PHƯƠNG PHÁP GI I PHẢ ƯƠNG TRÌNH- B T PHẤ ƯƠNG TRÌNH- H MŨỆ BIÊN SO N GV NGUY N TRUNG KIÊN 0988844088Ạ

CH Đ I:PH Ủ Ề ƯƠNG TRÌNH MŨ

BÀI TOÁN 1: S D NG PHỬ Ụ ƯƠNG PHÁP BI N Đ I TẾ Ổ ƯƠNG ĐƯƠNG I. Phương pháp:

Ta s d ng phép bi n đ i tử ụ ế ổ ương đương sau:

( ) ( )

( ) ( )

1

0 1

f x g x

a a a a

f x g x

 =

 < ≠

= ⇔   =

ho c ặ

( ) ( ) ( )

0

1 0

a

a f x g x

 >

 −  − =

  

II. VD minh ho :ạ

VD1: Gi i phả ương trình:

(

2+ − x x2

) (

sin = + −2 x x2

)

2 3 cosx

Gi i: Phả ương trình được bi n đ i v d ng: ế ổ ề ạ

( ) ( )

2

2 2

1 2(*)

2 0

1 0(1)

2 1 sin 2 3 cos 0

sin 3 cos 2(2) x x x

x x

x x x x

x x

− < <

 + − > 

 ⇔  − − =

 + − − − + = 

 

  + =

Gi i (1) ta đả ược 1,2 1 5

x = ±2 tho mãn đi u ki n (*)ả ề ệ Gi i (2): ả 1 3

sin cos 1 sin 1 2 2 ,

2 x+ 2 x= ⇔ x x   + π 3= ⇔ + = + x π π 3 2 kπ ⇔ = + x π6 k k Zπ ∈ Đ nghi m tho mãn đi u ki n (*) ta ph i có:ể ệ ả ề ệ ả

1 1

1 2 2 1 2 0,

6 k 2 6 k 2 6 k k Z

π π π π

π π

   

− < + < ⇔   − −   < <   − ⇔ = ∈ khi đó ta nh n đậ ược 3 x =π6 V y phậ ương trình có 3 nghi m phân bi t ệ ệ 1,2 1 5 3

2 ; 6

x = ± x = π . VD2: Gi i phả ương trình:

(

x3

)

3x2− +5x 2 =

(

x2− +6x 9

)

x2+ −x 4

Gi i: Phả ương trình được bi n đ i v d ng: ế ổ ề ạ

(

x3

)

3x2− + 5x 2 =

(

x3

)

2x2+ −x 4 = −

(

x 3

)

2(x2+ −x 4)

2 2 2

3 1 4

0 3 1 3 4 4

3 5 2 2 2 8 7 10 0 5

x x

x x x

x x x x x x x

− = =

 

 =

 < − ≠  < ≠

⇔       − + = + − ⇔     − + = ⇔ = V y phậ ương trình có 2 nghi m phân bi t x=4, x=5.ệ ệ

BÀI TOÁN 2: S D NG PHỬ Ụ ƯƠNG PHÁP LÔGARIT HOÁ VÀ Đ A V CÙNG C SƯ Ơ Ố I. Phương pháp:

Đ chuy n n s kh i s mũ lu th a ngể ể ẩ ố ỏ ố ỹ ừ ười ta có th logarit theo cùng 1 c s c 2 v c aể ơ ố ả ế ủ phương trình, ta có các d ng:ạ

D ng 1:ạ Phương trình:

( )

( )

0 1, 0

log

f x

a

a b

a b

f x b

< ≠ >

= ⇔   =

(2)

D ng 2:ạ Phương trình :

( ) ( ) log ( ) log ( ) ( ) ( ).log

f x g x f x f x

a a a

a = ba = bf x =g x b

ho c ặ logbaf x( ) = logbbg x( )f x( ).logba g x= ( ).

II. VD minh ho :ạ

VD1: Gi i phả ương trình:

2 2 2 3 2

x x=

Gi i: L y logarit cả ấ ơ s 2 hai v phố ế ương trình ta được:

2 2 2 2 3 2 2 2 2

log 2 log 2 log 3 1 2 1 log 3 0

2

x x = ⇔ − = x x − ⇔ − + − x x = Ta có ∆ = − + , 1 1 log 3 log 3 02 = 2 > suy ra phương trình có nghi mệ x = 1± log 3. 2

VD2: Gi i phả ương trình:

1

5 .8 500.

x

x x

=

Gi i: Vi t l i phả ế ạ ương trình dướ ại d ng:

1 1 3

3 3 2 3

5 .88 500 5 .2 5 .2 5 .2 1

x x x

x x x x x

= ⇔ = ⇔ =

L y logarit c s 2 v , ta đấ ơ ố ế ược:

( ) ( )

3 3

3 3

2 2 2 2 2

log 5 .2 0 log 5 log 2 0 3 .log 5 3log 2 0

x x

x x x x x

x x

  = ⇔ +   = ⇔ − + − =

   

   

( )

2

2

1 3

3 log 5 0 1

log 5 x

x x x

 =

  

⇔ −   +   = ⇔  = −



V y phậ ương trình có 2 nghi m phân bi t:ệ ệ

2

3; 1

x= x= −log 5

Chú ý: Đ i v i 1 phố ớ ương trình c n thi t rút g n trầ ế ọ ước khi logarit hoá.

BÀI TOÁN 3: S D NG PHỬ Ụ ƯƠNG PHÁP Đ T N PH - D NG 1Ặ Ẩ Ụ Ạ I. Phương pháp:

Phương pháp dùng n ph d ng 1 là vi c s d ng 1 n ph đ chuy n phẩ ụ ạ ệ ử ụ ẩ ụ ể ể ương trình ban đ uầ thành 1 phương trình v i 1 n ph .ớ ẩ ụ

Ta l u ý các phép đ t n ph thư ặ ẩ ụ ường g p sau:ặ D ng 1: ạ Phương trình α α k + k1a(k1)x. α 1ax+ =α00

Khi đó đ t ặ t a= xđi u ki n t>0, ta đề ệ ược: α ktk+ α k1tk1 α α1t+ =00

M r ng: N u đ t ở ộ ế ặ t a= f x( ),đi u ki n h p t>0. Khi đó:ề ệ ẹ a2 ( )f x = t a2, 3 ( )f x = t3,...,akf x( ) =tkf x( ) 1

a t

=

D ng 2:ạ Phương trình α 1ax+ α 2ax+ =α3 0 v i a.b=1ớ Khi đó đ t ặ t a= x,đi u ki n t<0 suy ra ề ệ x 1

b =t ta được: 1t 2 3 0 1t2 3t 2 0 t

α + + = ⇔ α α α + α α+ = M r ng: V i a.b=1 thì khi đ t ở ộ ớ ặ t a= f x( ),đi u ki n h p t>0, suy ra ề ệ ẹ f x( ) 1

b =t

(3)

D ng 3:ạ Phương trình α 1a2x+ α 2

( )

ab x+ α3b2x =0 khi đó chia 2 v c a phế ủ ương trình cho b2x>0 ( ho c ặ a2x, .

( )

a b x), ta được: 1 2 2 3 0

x x

a a

α b

α b α

  +   + =

   

   

Đ t ặ ,

a x

t b

=     đi u ki n t<0, ta đề ệ ược: α 1t2+ α α2t+ =3 0

M r ng: V i phở ộ ớ ương trình mũ có ch a các nhân t : ư ử a2f,b2f, .

( )

a b f, ta th c hi n theo các bự ệ ước sau:

- Chia 2 v phế ương trình cho b2f >0 (ho cặ a2f, .

( )

a b f )

- Đ tặ a f

t b

=     đi u ki n h p t>0ề ệ ẹ D ng 4: Lạ ượng giác hoá.

Chú ý: Ta s d ng ngôn t đi u ki n h p t>0 cho trử ụ ừ ề ệ ẹ ường h p đ t ợ ặ t a= f x( )vì:

- N u đ t ế ặ t a= xthì t>0 là đi u ki n đúng.ề ệ

- N u đ t ế ặ t=2x2+1 thì t>0 ch là đi u ki n h p, b i th c ch t đi u ki n cho t ph i là ỉ ề ệ ẹ ớ ự ấ ề ệ ả t≥ 2. Đi u ki n này đ c bi t quan tr ng cho l p các bài toán có ch a tham s .ề ệ ặ ệ ọ ớ ứ ố

II. VD minh ho :ạ

VD1: Gi i phả ương trình: 4cotg x2 + 2sin12x − =3 0 (1) Gi i: Đi u ki n ả ề ệ sinx≠ ⇔ ≠ 0 x k k Zπ, ∈ (*)

Vì 12 2

1 cot

sin g x

x = + nên phương trình (1) được bi t dế ướ ại d ng:

4cotg x2 + 2.2cotg x2 − =3 0 (2)

Đ t ặ t= 2cotg x2 đi u ki n ề ệ t≥1 vì cotg x2 ≥ ⇔ 0 2cotg x2 ≥ =20 1 Khi đó phương trình (2) có d ng:ạ

2 1 cot 2 2

2 3 0 2 1 cot 0

3

cot 0 ,

2 t g x

t t g x

t

gx x π πk k Z

 =

+ − = ⇔  = − ⇔ = ⇔ =

⇔ = ⇔ = + ∈ tho mãn (*)ả

V y phậ ương trình có 1 h nghi m ọ ệ , x= + π π2 k k ZVD2: Gi i phả ương trình:

(

7 4 3+

) (

x3 2 3

)

x+ =2 0

Gi i: Nh n xét r ng: ả ậ ằ 7 4 3+ = +

(

2 3 ; 2

) (

2 + 3 2

)(

3

)

=1

Do đó n u đ t ế ặ t= +

(

2 3

)

xđi u ki n t>0, thì:ề ệ

(

2 3

)

x = 1t

(

7 4 3+

)

x =t2

Khi đó phương trình tương đương v i:ớ

( ) ( )

2 3 2

2

3 1

2 0 2 3 0 1 3 0

3 0( )

t t t t t t t

t t t vn

 =

− + = ⇔ + − = ⇔ − + + = ⇔   + + =

(

2 3

)

x 1 x 0

⇔ + = ⇔ = V y phậ ương trình có nghi m x=0ệ

(4)

Nh n xét: ậ Nh v y trong ví d trên b ng vi c đánh giá: ư ậ ụ ằ ệ

( )

( )( )

7 4 3 2 3 2

2 3 2 3 1

+ = +

+ − =

Ta đã l a ch n đự ọ ượ ẩc n ph ụ t= +

(

2 3

)

x cho phương trình

Ví d ti p theo ta s miêu t vi c l a ch n n ph thông qua đánh giá m r ng c a a.b=1, đó là:ụ ế ẽ ả ệ ự ọ ẩ ụ ở ộ ủ

. a b. 1

a b c

= ⇔ c c = t c là v i các phứ ớ ương trình có d ng: ạ A a. x+B b. x+ =C 0

Khi đó ta th c hi n phép chia c 2 v c a phự ệ ả ế ủ ương trình cho cx ≠0, đ nh n để ậ ược:

. 0

x x

a b

A B C

c c

  +   + =

   

    t đó thi t l p n ph ừ ế ậ ẩ ụ , 0 a x

t t

c

=    > và suy ra b x 1

c t

  =

   VD3: Gi i phả ương trình: 22x2+1−9.2x2+x+22x+2 =0

Gi i: Chia c 2 v phả ả ế ương trình cho 22x+2 ≠0 ta được:

2 2 2 2

2 2 1 2 2 1 2 2 9

2 9.2 1 0 .2 .2 1 0

2 4

x − −xx − −x + = ⇔ x xx x+ =

2 2

2 2

2.2 x x 9.2x x 4 0

⇔ − + =

Đ t ặ t=2x2x đi u ki n t>0. Khi đó phề ệ ương trình tương đương v i:ớ

2

2

2 2

2

1 2

4 2 2 2 1

2 9 4 0 12 2 2 1 2

x x x x

t x x x

t t

t x x x

 =  =  − =  = −

− + = ⇔ = ⇔ = ⇔ − = − ⇔ = V y phậ ương trình có 2 nghi m x=-1, x=2.ệ

Chú ý: Trong ví d trên, vì bài toán không có tham s nên ta s d ng đi u ki n cho n ph ch làụ ố ử ụ ề ệ ẩ ụ ỉ t>0 và chúng ta đã th y v i ấ ớ 1

t= 2vô nghi m. Do v y n u bài toán có ch a tham s chúng ta c n xácệ ậ ế ứ ố ầ đ nh đi u ki n đúng cho n ph nh sau: ị ề ệ ẩ ụ ư

2

2 1

2 4

4

1 1 1 1

2 2

2 4 4 2

x x

x − =x x−  − ≥ − ⇔ ≥ ⇔ ≥t VD4: Gi i phả ương trình: 3 3(11) 12

2 6.2 1

2 2

x x

x− x

− − + =

Gi i: Vi t l i phả ế ạ ương trình có d ng:ạ

3 3 3

2 2

2 6 2 1

2 2

x x

x x

 − −  − =

   

  (1)

Đ t ặ

3 3

3 3

3

2 2 2 2

2 2 2 3.2 2 6

2 2 2 2

x x x x x

x x x x

t= − ⇒ − = −  +  − = +t t Khi đó phương trình (1) có d ng: ạ 3 2

6 6 1 1 2 1

2

x

t + − = ⇔ = ⇔t t tx = Đ t ặ u=2 ,x u>0 khi đó phương trình (2) có d ng: ạ

2 1(1)

1 2 0 2 2 2 1

2 2

u x

u u u u u x

u

 = −

− = ⇔ − − = ⇔ = ⇔ = ⇔ = ⇔ =

V y phậ ương trình có nghi m x=1ệ

Chú ý: Ti p theo chúng ta s quan tâm đ n vi c s d ng phế ẽ ế ệ ử ụ ương pháp lượng giác hoá.

(5)

VD5: Gi i phả ương trình: 1+ 1 2 2x = +

(

1 2 1 2 2x

)

.2x

Gi i: Đi u ki n ả ề ệ 1 2− 2x ≥ ⇔0 22x≤ ⇔ ≤1 x 0 Nh v y ư ậ 0 2< x≤1, đ t ặ 2 sin , 0;

2

x = t t∈ π  Khi đó phương trình có d ng: ạ

( ) ( )

2 2

1 1 sin sin 1 2 1 sin 1 cos 1 2cos sin

3 3

2 cos sin sin 2 2 cos 2sin cos 2 cos 1 2 sin 0

2 2 2 2 2 2

cos 0(1) 1

2 1

2 6 2

3 2 2 1 0

sin 2 2 2

x

x

t t t t t t

t t t t t t

t t

t t x

t t x

π π

+ − = + − ⇔ + = +

 

⇔ = + ⇔ = ⇔  − =

 =  = 

   =  = −

⇔ = ⇔ = ⇔ = ⇔ =

V y phậ ương trình có 2 nghi m x=-1, x=0.ệ

BÀI TOÁN 4: S D NG PHỬ Ụ ƯƠNG PHÁP Đ T N PH - D NG 2Ặ Ẩ Ụ Ạ I. Phương pháp:

Phương pháp dùng n ph d ng 2 là vi c s d ng 1 n ph chuy n phẩ ụ ạ ệ ử ụ ẩ ụ ể ương trình ban đ u thành 1ầ phương trình v i 1 n ph nh ng các h s v n còn ch a x.ớ ẩ ụ ư ệ ố ẫ ứ

Phương pháp này thường s d ng đ i v i nh ng phử ụ ố ớ ữ ương trình khi l a ch n n ph cho 1 bi uự ọ ẩ ụ ể th c thì các bi u th c còn l i không bi u di n đứ ể ứ ạ ể ễ ược tri t đ qua n ph đó ho c n u bi u di nệ ể ẩ ụ ặ ế ể ễ được thì công th c bi u di n l i quá ph c t p.ứ ể ễ ạ ứ ạ

Khi đó thường ta được 1 phương trình b c 2 theo n ph ( ho c v n theo n x) có bi t s ậ ẩ ụ ặ ẫ ẩ ệ ố ∆ là m t s chính phộ ố ương.

II. VD minh ho :ạ

VD1: Gi i phả ương trình: 32x

(

2x+9 .3

)

x+9.2x =0

Gi i: Đ t ả ặ t =3x, đi u ki n t>0. Khi đó phề ệ ương trình tương đương v i:ớ

( ) ( )

2

( )

2

2 9

2 9 9.2 0; 2 9 4.9.2 2 9

2

x x x x x

x

t t t

t

 =

− + + = ∆ = + − = + ⇒  =

Khi đó:

+ V i ớ t= ⇔9 3x = ⇔ =9 t 2

+ V i ớ 3

2 3 2 1 0

2

x

x x x

t= ⇔ = ⇔    = ⇔ =x V y phậ ương trình có 2 nghi m x=2, x=0.ệ

VD2: Gi i phả ương trình: 9x2 +

(

x23 3

)

x22x2+ =2 0

Gi i: Đ t ả ặ t =3x2đi u ki n ề ệ t≥1 vì x2≥ ⇔0 3x2 ≥30 =1

Khi đó phương trình tương đương v i: ớ t2+

(

x23

)

t2x2+ =2 0

(

x2 3

) (

2 4 2x2 2

) (

x2 1

)

2 tt =12 x2

∆ = − − − + = + ⇒  = − Khi đó:

+ V i ớ t= ⇔2 3x2 = ⇔2 x2 =log 23 ⇔ = ±x log 23 + V i ớ t= −1 x2 ⇔3x2 = −1 x2 ta có nh n xét:ậ

(6)

2

2

1 1 3 1

1 1 1 1 0

VT VT x

VP VP x x

≥ =  =

 ⇒ ⇔ ⇔ =

 ≥  =  − =

  

V y phậ ương trình có 3 nghi m ệ x= ± log 2;3 x=0

BÀI TOÁN 5: S D NG PHỬ Ụ ƯƠNG PHÁP Đ T N PH - D NG 3Ặ Ẩ I. Phương pháp:

Phương pháp dùng n ph d ng 3 s d ng 2 n ph cho 2 bi u th c mũ trong phẩ ụ ạ ử ụ ẩ ụ ể ứ ương trình và khéo léo bi n đ i phế ổ ương trình thành phương trình tích.

II. VD minh ho :ạ

VD1: Gi i phả ương trình: 4x2− +3x 2+4x2+ +6x 5 =42x2+ +3x 7+1

Gi i: Vi t l i phả ế ạ ương trình dướ ại d ng: 4x2− +3x 2+42x2+ +6x 5=4x2− +3x 2.42x2+ +6x 5+1 Đ t ặ

2

2

3 2

2 6 5

4 , , 0

4

x x

x x

u u v

v

− + + +

 = >

 =



Khi đó phương trình tương đương v i:ớ

( ) ( )

1 1 1 0

u v uv+ = + ⇔ u− − =v

2

2

3 2 2

2 6 5 2

1

1 4 1 3 2 0 2

1 4 1 2 6 5 1

5

x x

x x

x

u x x x

v x x x

x

− + + +

 =

  

= = − + = =

 

⇔ = ⇔ = ⇔ + + ⇔ = −

 = −

 V y phậ ương trình có 4 nghi m.ệ

VD2: Cho phương trình: m.2x2− +5x 6+21x2 =2.26 5 x+m(1) a) Gi i phả ương trình v i m=1ớ

b) Tìm m đ phể ương trình có 4 nghi m phân bi t.ệ ệ Gi i: Vi t l i phả ế ạ ương trình dướ ại d ng:

2 2 2 2 2 ( )2

2 2 2 2

( 5 6) 1

5 6 1 7 5 5 6 1

5 6 1 5 6 1

.2 2 2 .2 2 2

.2 2 2 .2

x x x

x x x x x x x

x x x x x x

m m m m

m m

− + + −

− + − +

− + − +

+ = + ⇔ + = +

⇔ + = +

Đ t: ặ

2

2

5 6 1

2 , , 0

2

x x

x

u u v

v

− +

 = >

 =

 . Khi đó phương trình tương đương v i:ớ

( ) ( )

2

2

2

5 6 1

1

1 2 1 3

1 0 2

2 2 (*)

x x

x

x

u x

mu v uv m u v m x

v m m

m

− +

  =

= = 

+ = + ⇔ − − = ⇔ = ⇔ = ⇔ = = V y v i m i m phậ ớ ọ ương trình luôn có 2 nghi m x=3, x=2ệ

a) V i m=1, phớ ương trình (*) có d ng: ạ 21x2 = ⇔ −1 1 x2 = ⇔0 x2 = ⇔ = ±1 x 1 V y v i m=1, phậ ớ ương trình có 4 nghi m phân bi t: x=3, x=2, x=ệ ệ ±1

b) Đ (1) có 4 nghi m phân bi tể ệ ệ ⇔(*)có 2 nghi m phân bi t khác 2 và 3.ệ ệ

(*) 2 2

2 2

0 0

1 log 1 log

m m

x m x m

> >

 

⇔ − = ⇔ = − . Khi đó đi u ki n là:ề ệ

(7)

( )

2 2 2

0

0 2

1 log 0 1 0; 2 \ 1; 1

1 log 4 8 8 256

1

1 log 9

256 m

m m

m m m

m

m m

 >

> 

  <

 − >

 ⇔ ⇔ ∈  

 − ≠  ≠  

 

 − ≠ 

  ≠

V y v i ậ ớ m

( )

0; 2 \1 18 256;

  tho mãn đi u ki n đ u bài.ả ề ệ ầ

BÀI TOÁN 6: S D NG PHỬ Ụ ƯƠNG PHÁP Đ T N PH - D NG 4Ặ Ẩ I. Phương pháp:

Phương pháp dùng n ph d ng 4 là vi c s d ng k n ph chuy n phẩ ụ ạ ệ ử ụ ẩ ụ ể ương trình ban đ u thành 1ầ h phệ ương trình v i k n ph .ớ ẩ ụ

Trong h m i thì k-1 thì phệ ớ ương trình nh n đậ ượ ừc t các m i liên h gi a các đ i lố ệ ữ ạ ượng tương ứng.

Trường h p đ c bi t là vi c s d ng 1 n ph chuy n phợ ặ ệ ệ ử ụ ẩ ụ ể ương trình ban đ u thành 1 h phầ ệ ương trình v i 1 n ph và 1 n x, khi đó ta th c hi n theo các bớ ẩ ụ ẩ ự ệ ước:

Bước 1: Đ t đi u ki n có nghĩa cho các bi u tặ ề ệ ể ượng trong phương trình.

Bước 2: Bi n đ i phế ổ ương trình v d ng: ề ạ f x ,ϕ

( )

x  = 0

Bước 3: Đ t ặ y=ϕ

( )

x ta bi n đ i phế ổ ương trình thành h :ệ

( )

(

;

)

0

y x

f x y ϕ

 =

 =



II. VD minh ho : ạ

VD1: Gi i phả ương trình: 81 2 1 181

2 1 2 2 2 2 2

x

x + x = x x

+ + + +

Gi i: Vi t l i phả ế ạ ương trình dướ ại d ng: 81 1 1 1 181 2x 1 2+ x 1 2= x 2x 2

+ + + +

Đ t: ặ

1 1

2 1

, , 1

2 1

x x

u u v

v

 = +

 >

 = +



Nh n xét r ng: ậ ằ u v. =

(

2x1+1 . 2

) (

1x+ =1

)

2x1+21x+ = +2 u v

Phương trình tương đương v i h :ớ ệ

8 1 18 8 18 2

9; 9 8 u v u v

u v u v

u v uv u v

u v uv

 + =  + =  = =

 + ⇔ ⇔

  + =  = =

 + =

 

+ V i u=v=2, ta đớ ược:

1 1

2 1 2

2 1 2 1

x

x x

 + =

 ⇔ =

 + =



+ V i u=9 và ớ 9

v=8, ta được:

1

1

2 1 9

9 4

2 1

8

x

x x

 + =

 ⇔ =

 + =



V y phậ ương trình đã cho có các nghi m x=1 và x=4.ệ VD2: Gi i phả ương trình: 22x− 2x+ =6 6

Gi i: Đ t ả ặ u=2x, đi u ki n u>0. Khi đó phề ệ ương trình thành: u2u+ =6 6 Đ t ặ v= u+6,đi u ki n ề ệ v≥ 6⇒v2 = +u 6

(8)

Khi đó phương trình được chuy n thành h :ể ệ

( ) ( ) ( )

2

2 2

2

6 0

0 1 0

6

u v u v

u v u v u v u v

v u u v

 = +  − =

 ⇔ − = − − ⇔ − + = ⇔

 = +  + + =

 

+ V i u=v ta đớ ược: 2 3

6 0 2 3 8

2(1) u x

u u x

u

 =

− − = ⇔ = − ⇔ = ⇔ = + V i u+v+1=0 ta đớ ược:

2

2

1 21

21 1 21 1

5 0 2 2 log

2 2

1 21 2 (1)

x

u

u u x

u

 = − +

 − −

+ − = ⇔ ⇔ = ⇔ =

 = − −



V y phậ ương trình có 2 nghi m là x=8 và x=ệ 2 21 1

log .

2

BÀI 7: S D NG TÍNH CH T Đ N ĐI U C A HÀM SÔỬ Ụ Ơ I. Phương pháp:

S d ng các tính ch t c a hàm s đ gi i phử ụ ấ ủ ố ể ả ương trình là d ng toán khá quen thu c. Ta có 3ạ ộ hướng áp d ng:ụ

Hướng1: Th c hi n các bự ệ ước sau:

Bước 1: Chuy n phể ương trình v d ng: f(x)=kề ạ

Bước 2: Xét hàm s y=f(x). Dùng l p lu n kh ng đ nh hàm s đ n đi u( gi s đ ngố ậ ậ ẳ ị ố ơ ệ ả ử ồ bi n)ế

Bước 3: Nh n xét:ậ

+ V i ớ x x= 0f x

( )

= f x

( )

0 =k do đó x x= 0là nghi mệ

+ V i ớ x x> 0f x

( )

> f x

( )

=k do đó phương trình vô nghi mệ + V i ớ x x< 0f x

( )

< f x

( )

0 =kdo đó phương trình vô nghi m.ệ V y ậ x x= 0 là nghi m duy nh t c a phệ ấ ủ ương trình.

Hướng 2: Th c hi n theo các bự ệ ước:

Bước 1: Chuy n phể ương trình v d ng: f(x)=g(x)ề ạ

Bước 2: Xét hàm s y=f(x) và y=g(x). Dùng l p lu n kh ng đ nh hàm s y=f(x) là ố ậ ậ ẳ ị ố Là đ ng bi n còn hàm s y=g(x) là hàm h ng ho c ngh ch bi nồ ế ố ằ ặ ị ế

Xác đ nh ị x0 sao cho f x

( )

0 =g x

( )

0

Bước 3: V y phậ ương trình có nghi m duy nh t ệ ấ x x= 0

Hướng 3: Th c hi n theo các bự ệ ước:

Bước 1: Chuy n phể ương trình v d ng: f(u)=f(v) (3)ề ạ

Bước 2: Xét hàm s y=f(x). Dùng l p lu n kh ng đ nh hàm s đ n đi u ( gi s ố ậ ậ ẳ ị ố ơ ệ ả ử đ ng bi n)ồ ế

Bước 3: Khi đó: (3)⇔ =u v v iớ ∀u v D, ∈ f II. VD minh ho : ạ

VD1: Gi i phả ương trình: x+2.3log2x =3 (1)

Gi i: Đi u ki n x>0. Bi n đ i phả ề ệ ế ổ ương trình v d ng: ề ạ 2.3log2x = −3 x (2) Nh n xét r ng: ậ ằ

+ V ph i c a phế ả ủ ương trình là m t hàm ngh ch bi n.ộ ị ế + V trái c a phế ủ ương trình là m t hàm đ ng bi n.ộ ồ ế

Do v y n u phậ ế ương trình có nghi m thì nghi m đó là duy nh t.ệ ệ ấ Nh n xét r ng x=1 là nghi m c a phậ ằ ệ ủ ương t rình (2) vì 2.3log2x= −3 1

(9)

V y x=1 là nghi m duy nh t c a phậ ệ ấ ủ ương trình.

VD2: Gi i phả ương trình: log3

(

x2− + + +3x 2 2

)

   15 3x x− −2 1=2 (1)

Gi i: Đi u ki n: ả ề ệ 2 1

3 2 0

2 x x x

x

 ≤

− + ≥ ⇔  ≥

Đ t ặ u= x2− +3x 2, đi u ki n ề ệ u≥0 suy ra: x2− + =3x 2 u2 ⇔3x x− − = −2 1 1 u2 Khi đó (1) có d ng: ạ

( )

1 2

3

log 2 1 2

5

u

u

 

+ +   =

Xét hàm s : ố

( ) ( )

1 2

2

3 3

1 1

( ) log 2 log 2 .5

5 5

x

f x x x x

 

= + +   = + + + Mi n xác đ nh ề ị D=

[

0;+∞)

+ Đ o hàm: ạ

( )

1 1 2

.2 .5 .ln 3 0, 2 ln 3 5

f x x x D

= x + > ∀ ∈

+ . Suy ra hàm s tăng trên Dố

M t khác ặ f

( )

1 =log 1 23

(

+ +

)

17.5 2.=

Do đó, phương trình (2) được vi t dế ướ ại d ng:

( ) ( )

1 1 2 3 2 1 3 2 5

f u = f ⇔ = ⇔u x − + = ⇔ =x x ± V y phậ ương trình có hai nghi m ệ 3 5

x= ±2

VD2: Cho phương trình: 5x2+2mx+2−52x2+4mx+2 =x2+2mx m+ a) Gi i phả ương trình v i ớ 4

m= −5 b) Gi i và bi n lu n phả ệ ậ ương trình

Gi i: Đ t ả ặ t =x2 +2mx+2 phương trình có d ng: ạ 5t+ =t 52t m+ −2 + + −2t m 2 (1) Xác đ nh hàm s ị ố f t

( )

= +5t t

+ Mi n xác đ nh D=Rề ị

+ Đ o hàm: ạ f =5 .ln 5 1 0,t + > ∀ ∈ ⇒x D hàm s tăng trên Dố

V y (1) ậ f t

( )

= f

(

2t m+ − ⇔ = + − ⇔ + − = ⇔2

)

t 2t m 2 t m 2 0 x2+2mx m+ =0 (2) a) V i ớ 4

m= −5ta được: 2 2 8 4 2

0 5 8 4 0 2

5 5

5 x

x x x x

x

 = + − = ⇔ − − = ⇔

 = −

 V y v i ậ ớ 4

m= −5 phương trình có 2nghi m ệ 2

2; 5

x= x= − b) Xét phương trình (2) ta có: ∆ =' m2m

+ N u ế ∆ < ⇔' 0 m2− < ⇔ < <m 0 0 m 1. Phương trình (2) vô nghi mệ ⇔phương trình (1) vô nghi m.ệ

+ N u ế ∆ = ⇔' 0 m=0 ho c m=1.ặ

v i m=0 phớ ương trình có nghi m kép x=0ệ v i m=1 phớ ương trình có nghi m kép xệ 0=-1

(10)

+ N u ế 1

' 0 0

m m

 >

∆ > ⇔  < phương trình (2) có 2 nghi m phân bi t ệ ệ x1,2 = − ±m m2m đó cũng là nghi m kép c a (1)ệ ủ

K t lu n: ế ậ

V i m=0 phớ ương trình có nghi m kép x=0ệ V i m=1 phớ ương trình có nghi m kép xệ 0=-1 V i 0<m<1 phớ ương trình vô nghi mệ

V i m>1 ho c m<0 phớ ặ ương trình có 2 nghi m ệ x1,2 = − ±m m2m

BÀI TOÁN 8: S D NG GIÁ TR L N NH T VÀ NH NH T C A HÀM SỬ Ụ Ị Ớ Ấ Ỏ Ấ Ủ Ố I. Phương pháp:

V i phớ ương trình có ch a tham s : f(x,m)=g(m). Chúng ta th c hi n các bư ố ự ệ ước sau:

Bước 1: L p lu n s nghi m c a (1) là s giao đi m c a đ th hàm s (C): y=f(x,m) và đậ ậ ố ệ ủ ố ể ủ ồ ị ố ường th ng (d): y=g(m).ẳ

Bước 2: Xét hàm s y=f(x,m)ố + Tìm mi n xác đ nh Dề ị

+ Tính đ o hàm y’ ròi gi i phạ ả ương trình y’=0 + L p b ng bi n thiên c a hàm sậ ả ế ủ ố

Bước 3: K t lu n:ế ậ

+ Phương trình có nghi m ệ min f x m

(

,

)

g m( ) max f x m x D

(

,

)

( )

+ Phương trình có k nghi m phân bi tệ ệ ⇔(d) c t (C) t i k đi m phân bi tắ ạ ể ệ + Phương trình vô nghi m ệ

( ) ( )

d I C = ∅

II. VD minh ho :ạ

VD1: Cho phương trình: 3x2− +2x 2 +22(x2− +2x 2) + −x2 2x m= −2 a) Gi i phả ương trình v i m=8ớ

b) Gi i phả ương trình v i m=27ớ c) Tìm m đ phể ương trình có nghi mệ

Gi i: Vi t l i phả ế ạ ương trình dướ ại d ng:3x2− +2x 2+4x2− +2x 2+ −x2 2x+ =2 m S nghi m c a phố ệ ủ ương trình là s giao đi m c a đ th hàm s :ố ể ủ ồ ị ố

y=3x2− +2x 2+4x2− +2x 2+ −x2 2x+2 v i đớ ường th ng y=mẳ Xét hàm s ố y=3x2− +2x 2+4x2− +2x 2+ −x2 2x+2 xác đ nh trên D=Rị Gi i h n: ớ ạ limy= +∞

B ng bi n thiên: vì 3>1, 4>1 nên s bi n thiên c a hàm s ph thu c vào s bi n thiên cc a hàmả ế ự ế ủ ố ụ ộ ự ế ủ s ố t=x2−2x+2 ta có:

a) V i m=8 phớ ương trình có nghi m duy nh t x=1ệ ấ

b) V i m=27 phớ ương trình có 2 nghi m phân bi t x=0 và x=2ệ ệ c) Phương trình có nghi m khi m>8ệ

VD2: V i giá tr nào c a m thì phớ ương trình:

2 4 3

4 2

1 1

5

x x

m m

  − + = − +

   có 4 nghi m phân bi tệ ệ Gi i: Vì ả m4m2 + >1 0 v i m i m do đó phớ ọ ương trình tương đương v i:ớ

2 1

(

4 2

)

5

4 3 log 1

xx+ = mm + Đ tặ 1

(

4 2

)

5

log mm + =1 a, khi đó: x2−4x+ =3 a

Phương trình ban đ u có 4 nghi m phân bi t ầ ệ ệ ⇔phương trình (1) có 4 nghi m phân bi tệ ệ

(11)

⇔đường th ng y=a c t đ th hàm s ẳ ắ ồ ị ố y= x2−4x+3 t i 4 đi m phân bi tạ ể ệ Xét hàm s : ố

2 2

2

4 3 1 3

4 3

4 3 1 3

x x khix hoacx

y x x

x x khi x

 − + ≤ ≥

= − + = − − + ≤ ≤

Đ oạ hàm: 2 4 1 3

' 2 4 1 3

x khix hoacx

y x khi x

− < >

= − + < <

B ng bi n thiên:ả ế

T đó, đừ ường th ng y=a c t đ th hàm sẳ ắ ồ ị ốy= x2−4x+3 t i 4 đi m phân bi t ạ ể ệ

(

4 2

)

4 2

1 5

0 1 0 log 1 1 1 1 1 0 1

a m m 5 m m m

⇔ < < ⇔ < − + < ⇔ < − + < ⇔ < <

V y v i ậ ớ 0< m <1 phương trình có 4 nghi m phân bi t.ệ ệ

VD3: Gi i và bi n lu n theo m s nghi m c a phả ương trình: 2x+ =3 m 4x+1 Gi i: Đ t ả ặ t =2 ,x t >0phương trình được vi t dế ướ ại d ng:

2 2 3

3 1

1

t m t t m

t

+ = + ⇔ + =

+ (1)

S nghi m c a (1) là s giao đi m c a đ th hàm s (C): ố ệ ủ ố ể ủ ồ ị ố 2 3 1 y t

t

= +

+ v i đớ ường th ng (d):y=mẳ Xét hàm s : ố 2 3

1 y t

t

= +

+ xác đ nh trên ị D

(

0;+∞

)

+ Đ o hàm: ạ y'=

(

t2+1 31

)

tt2+1; ' 0y = ⇔ − = ⇔1 3t 0 t13

+ Gi i h n: ớ ạ limy=1

(

t→ +∞

)

+ B ng bi n thiên:ả ế

Bi n lu n: ệ ậ

V i ớ m≤1 ho c ặ m> 10 phương trình vô nghi mệ

V i ớ 1< ≤m 3 ho c ặ m= 10 phương trình có nghi m duy nh tệ ấ V iớ 3< <m 10 phương trình có 2 nghi m phân bi tệ ệ

(12)

CH Đ II:B T PHỦ Ề ƯƠNG TRÌNH MŨ

B ÀI TOÁN I: S D NG PHỬ Ụ ƯƠNG PHÁP BI N Đ I TẾ Ổ ƯƠNG ĐƯƠNG

I. Phương pháp:

Ta s d ng các phép bi n đ i tử ụ ế ổ ương đương sau:

D ng 1: V i b t phớ ấ ương trình: ( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

1

0 1

f x g x

a

f x g x

a a

a f x g x

 >

 <

< ⇔  < <>

ho c ặ

( ) ( ) ( )

0

1 0

a

a f x g x

 >

 −  − <

  

D ng 2: V i b t phớ ấ ương trình: ( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

1 1

0 1

f x g x

a

f x g x

a a a

a f x g x

 >

 ≤



≤ ⇔ =

 < <

 ≥



ho c ặ

( ) ( ) ( )

0

1 0

a

a f x g x

 >

 −  − ≤ 

  

Chú ý: C n đ c bi t l u ý t i giá tr c a c s a đ i v i b t phầ ặ ệ ư ớ ị ủ ơ ố ố ớ ấ ương trình mũ.

II. VD minh ho :ạ

VD1: Gi i các b t phả ương trình:

a) 2

1 2

1 2

2

x

x x

b)

(

10 3+

) (

xx13 < 10 3+

)

xx++13

Gi i: ả

a) Bi n đ i tế ổ ương đương b t phấ ương trình v d ng:ề ạ

( )

2 2 1 2

2

2 2

1 0

2 0

1 1

2 1 2

1 0

2 2

2 1

x x x

x

x x

x x x x

x

x x x

 − ≤

 − ≥

  ≤  ⇔ − ≥ − ⇔ ⇔ ≥

     − >

     − ≥ −

V y nghi m c a b t phậ ệ ủ ấ ương trình là x≥2

Chú ý: Đ tránh sai sót không đáng có khi bi n đ i b t phể ế ổ ấ ương trình mũ v i c s nh h n 1 cácớ ơ ố ỏ ơ em h c sinh nên l a ch n cách bi n đ i: ọ ự ọ ế ổ

2 2

1 2 1 2 2

2

1 2 2 2 2 1 2 1 2

2

x x x x

x x x x x x x x x

≤ ⇔ ≤ ⇔ − − ≤ − ⇔ − ≥ − ⇔ ≥

b) Nh n xét r ng: ậ ằ

(

10 3+

)(

10 3− = ⇒

)

1 10 3− =

(

10 3+

)

1
(13)

Khi đó b t phấ ương trình được vi t dế ướ ại d ng:

( ) ( ) ( )

( ) ( )

3 1 3 1

1 3 1 3

2

10 3 10 3 10 3 1

3 5

3 1 5

0 0

1 3 1 3 1 5

x x x x

x x x x

x x x x

x x x x x

+ + +

+ +

+ ≤ + ⇔ + <

− < < −

− + −

⇔ − + + < ⇔ − + < ⇔  < <

V y nghi m c a b t phậ ệ ủ ấ ương trình là:

(

− −3; 5

) ( )

1; 5

BÀI TOÁN 2: S D NG PHỬ Ụ ƯƠNG PHÁP LOGARIT HOÁ VÀ Đ A V CÙNG C SƯ Ơ Ố I. Phương pháp:

Để chuy n n s kh i s mũ lu th a ngể ẩ ố ỏ ố ỹ ừ ười ta có th logarit hoá theo cùng 1 c s c hai v c aể ơ ố ả ế ủ b t phấ ương trình mũ. Chúng ta l u ý 1 s trư ố ường h p c b n sau cho các b t phợ ơ ả ấ ương trình mũ:

D ng 1 : V i b t phớ ấ ương trình: af x( )<b( v i b>0)ớ

( ) ( )

1 log

0 1

log

a

a

a

f x b

a

f x b

 >

 <

⇔  < <>

D ng 2 : V i b t phớ ấ ương trình:

( )

( )

1 0 0

1 ( ) log

0 1

( ) log

f x

a

a

a f x b

a b a

f x b

a

f x b

 >

 ≠

 <



> ⇔  >   >

 < <

 <

D ng 3 : V i b t phớ ấ ương trình: af x( )>bg x( ) ⇔lgaf x( ) >lgbg x( )f x( ).lga g x> ( ).lgb ho c có thặ ể s d ng logarit theo c s a hay b.ử ụ ơ ố

II. VD minh ho : ạ

VD: Gi i b t phả ấ ương trình: 49.2x2 >16.7x

Gi i: Bi n đ i tả ế ổ ương đương phương trình v d ng: ề ạ 2x4 >7x2 L y logarit c s 2 hai v phấ ơ ố ế ương trình ta được:

⇔log 22 x24 >log 72 x2x2− > −4

(

x 2 log 7

)

2f x( )=x2xlog 7 2log 7 4 02 + 2 − >

Ta có: ∆ =log 7 8log 7 16222 + =

(

log 7 42 − = −

) (

4 log 72

)

2. Suy ra f(x)=0 có nghi m:ệ

2

(

2

)

1

1,2

2 2 1

2 log 7 4 log 7

log 7 2 2

x x

x x

=

± − 

= ⇔  = − <

V y b t phậ ấ ương trình có nghi m x>2 ho c ệ ặ x<log 7 22

BÀI TOÁN 3: S D NG PHỬ Ụ ƯƠNG PHÁP Đ T N PH - D NG 1Ặ Ẩ Ụ Ạ I. Phương pháp:

M c đích chính c a phụ ủ ương pháp này là chuy n các bài toán đã cho v b t phể ề ấ ương trình đ i sạ ố quen bi t đ c bi t là các b t phế ặ ệ ấ ương trình b c 2 ho c các h b t phậ ặ ệ ấ ương trình.

II. VD minh ho : ạ

(14)

VD1: Gi i b t phả ấ ương trình :

(

2x2

) (

2 < 2x+2 1

) ( − 2x−1)2

Gi i: Đi u ki n ả ề ệ 2x− ≥ ⇔ ≥1 0 x 0.

Đ tặ t= 2x−1, đi u ki n ề ệ t≥0, khi đó: 2x = +t2 1. B t phấ ương trình có d ng:ạ

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

2 2 2 2

2 2 2 2

2 2 2 2 2

2 2 2

1 2 1 2 1 1 3 1

1 3 1 0 1 1 3 0

t t t t t t

t t t t t t

+ − < + + − ⇔ − < + −

 

⇔ − − + − < ⇔ −  + − + <

(

1

) (

2 2 2

)

0

(

1

)

3 1

2x 1 1 2x 2 1

t t t t

x

⇔ − − < ⇔ − ⇔ <

⇔ − < ⇔ < ⇔ <

V y nghi m c a b t phậ ệ ủ ấ ương trình là

[

0;1)

VD2: Gi i b t phả ấ ương trình:

(

9+ 3 11 2+

) (

x+2 5 2 6+

) (

x2 3 2

)

x<1

Gi i: Nh n xét r ng: ả ậ ằ

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )( )

3 3

2 2

9 3 11 2 3 2 3 2

5 2 6 3 2 3 2

3 2 3 2 3 2 3 2 1

x x x

x x x

x x x

   

+ = +  = + 

   

+ = +  = + 

 

+ − = + −  =

Do đó n u đ t ế ặ t=

(

3+ 2

)

x, đi u ki n t>0 thì ề ệ

(

3 2

)

x=1t

Khi đó b t phấ ương trình tương đương v i: ớ

( ) ( ) ( )

3 2 4 3

2

2 21 1 2 2 1

1 2 1 0 2 1

t t t t t

t

t t t t t

+ − < ⇔ + − − <

⇔ − + + + < ⇔ − < <

K t h p v i đi u ki n c a t ta đế ợ ớ ề ệ ủ ược: 0< < ⇔ +t 1

(

2 3

)

x< ⇔ <1 x 0 V y nghi m c a b t phậ ệ ủ ấ ương trình là x<0.

VD3: Gi i b t phả ấ ương trình:

(

5+ 21

) (

x+ −5 21

)

x2x+log 52

Gi i: Chia 2 v b t phả ế ấ ương trình cho 2x >0ta được: 5 21 5 21

2 2 5

x x

 +  + −  ≤

   

   

   

Nh n xét r ng: ậ ằ 5 21 5 21

. 1

2 2

x x

 +   −  =

   

   

   

Nên n u đ t ế ặ 5 21 2

x

t  + 

=   đi u ki n t>0 thì ề ệ 5 21 1 2

x

t

 −  =

 

 

  . Khi đó b t phấ ương trình có d ng:ạ

1 2 5 21 5 21

5 5 1 0

2 2

5 21 5 21 5 21

1 1

2 2 2

x

t t t t

t

x

− +

+ ≤ ⇔ − + ≤ ⇔ ≤ ≤

 

− + +

⇔ ≤  ≤ ⇔ − ≤ ≤

(15)

V y nghi m c a phậ ệ ủ ương trình là:

[

1;1

]

VD4: Gi i b t phả ấ ương trình : 2.52

5 3 5

5 4

x

Tài liệu tham khảo

Tài liệu liên quan

Tuy nhiên chúng ta không thể ghi kết quả nghiệm xấp xỉ vào bài làm, hơn nữa đây là nghiệm không thỏa mãn điều kiện, vì vậy ta cần khai thác triệt để các

Phương pháp giải chung: Muốn tìm khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng, trước hết ta phải tìm hình chiếu vuông góc của điểm đó trên

+ Lưu ý: Bậc của đa thức và bậc của ln tương ứng với số lần lấy nguyên hàm.. + Dạng mũ nhân lượng giác là dạng nguyên hàm từng phần

Tổng tất cả các giá trị nguyên của tham số m để đồ thị hai hàm số cắt nhau tại một điểm duy nhất bằngA. Diện tích của tam giác ABC bằng

Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số đồng biến trên từng khoảng xác định... Tìm tất cả các giá trị của m để hàm số

Câu 57 : Cho hình chóp tứ giác đều có mặt bên hợp với đáy một góc 45 o và khoảng cách từ chân đường cao của chóp đến mặt bên bằng aA. Tính

Tính tổng bình phương tất cả các phần tử của tập S... Hãy tính tổng các phần tử của

Hỏi sau 36 tháng người đó đồng thời đi rút tiền trong hai ngân hàng thì ngân hàng nào sẽ trả cả vốn lẫn lãi nhiều nhất và số tiền T nhận được từ