Ứng dụng phương pháp hàm số giải phương trình mũ và logarit
Tài liệu gồm 35 trang được biên soạn bởi tập thể quý thầy, cô giáo nhóm Nhóm Word Và Biên Soạn Tài Liệu Môn Toán THPT, hướng dẫn ứng dụng phương pháp hàm số giải phương trình mũ và logarit
Chủ đề: Chương 6: Hàm số mũ và hàm số lôgarit (KNTT)
Môn: Toán 11
Thông tin:
Tác giả:
Preview text:
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020
ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP HÀM SỐ GIẢI PHƯƠNG TRÌNH MŨ VÀ LOGARIT
KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
1. Định lý: Nếu hàm số y f x đồng biến (hoặc luôn nghịch biến) và liên tục trên ; a b thì * ; u v ;
a b : f u f v u v .
* Phương trình f x k k const có nhiều nhất 1 nghiệm trên khoảng ; a b .
2. Định lý: Nếu hàm số y f x đồng biến (hoặc nghịch biến) và liên tục trên ; a b , đồng thời
lim f x. lim f (x) 0 thì phương trình f x k k const có duy nhất nghiệm trên ; a b . x a x b
3. Tính chất của logarit:
1.1. So sánh hai logarit cũng cơ số: 1.2. Hệ quả:
Cho số dương a 1 và các số dương , b c .
Cho số dương a 1 và các số dương , b c .
Khi a 1 thì log b log c b c .
Khi a 1 thì log b 0 b 1. a a a
Khi 0 a 1 thì log b log c b c .
Khi 0 a 1 thì log b 0 b 1. a a a
log b log c b c . a a
2. Logarit của một tích:
3. Logarit của một thương:
Cho 3 số dương a, b , b với a 1, ta có
Cho 3 số dương a, b , b với a 1, ta có 1 2 1 2
log (b .b ) log b log b b a 1 2 a 1 a 2 1 log
log b log b a a 1 a 2 b2 1 Đặc biệt: với ,
a b 0, a 1 log log b . a a b
4. Logarit của lũy thừa:
5. Công thức đổi cơ số: Cho ,
a b 0, a 1, với mọi , ta có Cho 3 số dương a, ,
b c với a 1, c 1 , ta có
log b log b . log b a a log c b . a log a c 1
Đặc biệt: log n b
log b ( n nguyên dương). a a n 1 1
Đặc biệt: log c và log với b log b a log a a a c 0 . Trang 696
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 BÀI TẬP MẪU
Có bao nhiêu cặp số nguyên ;
x y thỏa mãn 0 x 2020 và log 3 3 2 9y x x y ? 3 A. 2019 . B. 6 . C. 2020 . D. 4 .
Phân tích hướng dẫn giải
1. DẠNG TOÁN: Ứng dụng tính đơn điệu của hàm số để giải phương trình mũ, logarit. Phương pháp
Tìm hàm đặc trưng của bài toán, đưa phương trình về dạng f u f v . 2. HƯỚNG GIẢI:
B1: Đưa phương trình đã cho về dạng f u f v .
B2: Xét hàm số y f t trên miền D .
* Tính y và xét dấu y .
* Kết luận tính đơn điệu của hàm số y f t trên D .
B3: Tìm mối liên hệ giữa ;
x y rồi tìm các cặp số ;
x y rồi kết luận.
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau: Lời giải Chọn D ĐK: x 1 . Ta có log 3 3 2 9y x x y 3 3log 3x 3 log3 3x3 3 32y 2 y 1 1 3 (*) 3 Xét hàm số 3 3t f t t
trên , vì 3 3t f t
.ln 3 0, t 0 nên hàm số f t đồng biến trên . Từ đó
* f log 3x 3 f 2y 1 log 3x 3 2 y 1. 3 3
Mặt khác 0 x 2020 log 3x 3 1 ; log
6063 2 y 1 1 ; log 6063 3 3 3 1
2 y 1 log 6063 3
0 y 3 . Vậy có 4 cặp x; y thỏa mãn. y Z
Bài tập tương tự và phát triển:
Câu 47.1: Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m 2019; 2019 để phương trình x mx m x 2 1 2 1 2019
0 có đúng 3 nghiệm thực phân biệt ? x 1 x 2 A. 4038 . B. 2019 . C. 2017 . D. 4039 . Lời giải Chọn C Trang 697
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020
TXĐ: D \ 1; 2 . Ta có x mx m x 2 1 2 1 2019 0 x 1 x 2 x m x x 2 1 ( 2) 1 2019 0 x 1 x 2 x x 2 1 1 2019 . m (*) x 1 x 2 x x 2 1 1
Đặt f (x) 2019 . Khi đó x 1 x 2 x 3 1
f '(x) 2019 ln 2019 0 x . D 2 2 (x 1) ( x 2) Ta có bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên, để phương trình (*) có 3 nghiệm thực phân biệt thì
m 2 m 2 .
Mà m 2019; 2019 và m nên có 2017 giá trị m thỏa mãn. 2x 1
Câu 47.2: Có bao nhiêu cặp số nguyên ;
x y thỏa mãn 0 y 2020 và log 1 2x y ? 3 y A. 2019 . B. 11. C. 2020 . D. 4 . Lời giải Chọn B y 0 2x 1 Từ giả thiết ta có: x
0 2 1 x 0 y y 0 Ta có: PT log
2x 1 2x 1 log y y (*) 3 3 Trang 698
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020
Xét hàm số f t log t t trên 0; 3 1
Khi đó f t
1 0 do đó hàm số f t log t t đồng biến trên 0; t ln 3 3 (*) có dạng 2x 1 2x f f y y 1 Vì 0
2020 0 2x 1 2020 1 2x y
2021 0 x log 2021 2 0 x log 2021 2
x 0;1; 2;3; 4;5; 6; 7;8;9;1
0 . Vậy có 11 cặp x; y thỏa mãn. x
Câu 47.3: Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để tồn tại cặp số ; x y thỏa mãn 3x5 y x3 y 1 e e
1 2x 2 y , đồng thời thỏa mãn 2
log 3x 2y 1 m 6 2
log x m 9 0 3 3 ? A. 6 . B. 5 . C. 8 . D. 7 . Lời giải Chọn B Ta có 3x5 y x3 y 1 e e
1 2x 2 y 3x5 y x y x3 y 1 e 3 5 e
x 3y 1 (1) Xét hàm số et f t
t trên . Ta có et f t
1 0 nên hàm số đồng biến trên .
Khi đó (1) f 3x 5y f x 3y
1 3x 5 y x 3 y 1 2 y 1 2 x .
Thế vào phương trình còn lại ta được 2
log x m 6 2
log x m 9 0 (2) 3 3
Đặt t log x . Số nghiệm của phương trình (2) chính là số nghiệm của phương trình 3 2
t m 2
6 t m 9 0 (3)
Phương trình (3) có nghiệm khi 0 2
3m 12m 0 0 m 4 .
Do đó có 5 số nguyên m thỏa mãn.
Câu 47.4: Có bao nhiêu số nguyên của m để phương trình log 2x m 2
2 log x x 4 x 2m 1 có 2 2
hai nghiệm thực phân biệt ? A. 2 . B. 3 . C. 1. D. 4 Lời giải Chọn C x 0 Điều kiện m x 2
log 2x m 2
2 log x x 4 x 2m 1 2 2 Trang 699
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020
log 2x m 2
2 log x x 2 x 2m 1 2 2
log 2x m 2 x 2m 2 2
1 log x x 2 2
log 2 2x m 2 x 2m 2 2 log x x (1) 2 2
Xét f u log u u, u 0 2 1 f 'u
1 0 , do đó hàm số đồng biến trên (0; ) . u ln 2
Khi đó (1) f x m f 2
x x m 2 2 2 2 2 2
x x 4x 2m
Xét hàm số g x 2
x 4x, x 0
Phương trình có 2 nghiệm dương khi 4 2m 0 2 m 0 suy ra có 1 giá trị nguyên. 2
4x 4x 1
Câu 47.5: Biết x , x là hai nghiệm của phương trình 2 log
4x 1 6x và 1 2 7 2 x 1 x 2x
a b với a , b là hai số nguyên dương. Tính a b . 1 2 4
A. a b 13 .
B. a b 11.
C. a b 16 .
D. a b 14 . Lời giải Chọn D 1
Điều kiện: x 0, x . 2 2
4x 4x 1 Ta có: 2 log
4x 1 6x log 2
4x 4x 1 2
4x 4x 1 log 2x 2x . 7 7 7 2 x 1
Xét hàm số f t log t t có f t
1 0 t 0 nên là hàm số đồng biến trên 7 t ln 7 0; . 3 5 Do đó ta có 2 2
4x 4x 1 2x 4x 6x 1 0 x . 4 Trang 700
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 Khi đó 3 5 3 5 1 3 5 3 5 1 x 2x 2
9 5 hoặc x 2x 2 9 5 . 1 2 1 2 4 4 4 4 4 4 3 5 3 5 Vậy x ; x
. Do đó a 9;b 5 và a b 9 5 14 . 1 2 4 4 2 x 1 x 1
Câu 47.6: Biết phương trình log 2 log
có một nghiệm dạng x a b 2 trong 5 3 x 2 2 x đó ,
a b là các số nguyên. Tính 2a b . A. 3 . B. 8 . C. 4 . D. 5 . Lời giải Chọn B 2 x 1 x 1 2 x 1 x 1 Ta có log 2 log log 2 log 1 . 5 3 5 3 x 2 2 x x 2 x ĐKXĐ: x 1 .
1 log 2 x 1 2log 2 x log x 2log x 1 (*) 5 3 5 3
Xét hàm số f t log t 2 log t 1 , với t 1. 5 3 1 2
f t
0 với mọi t 1, suy ra f t đồng biến trên khoảng 1; . t.ln 5 t 1 ln 3
Từ (*) ta có f 2 x
1 f x nên suy ra
x x x 2 2 1 2 x 1 0 x 1 2 (do x 1).
Suy ra x 3 2 2 a 3;b 2 2a b 8 . Câu 47.7: Tìm tổng tất cả các giá trị nguyên của m để phương trình 3
x3 m 3 x 3 2 x3 3 9 24 .3 3x x x x m
1 có 3 nghiệm phân biệt. A. 45 . B. 34 . C. 27 . D. 38 . Lời giải Chọn C Trang 701
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 3 x3 m3 3 x 3 2
x 9x 24x m x 3 .3 3x 1 3
3x m x x 33 3 3 x3 27 m 3x .3 3x 1 3
3 m x x 33 3 3 3
m 3x 27 3 3 x 1 b 3 3 a b 3 a 3
1 3 27 b a 27. 3 3 b 3 a Đặt 3 a 3 ;
x b m 3x , phương trình (1) trở thành b 3 3 a b 3 a 3
3 27 b a 27. 3 3 b 3 a .
Xét hàm số f t t 3
t f t t 2 3 '
3 .ln 3 3t 0, t
(1) f a f b 3
a b 3 x m 3x
m 3 x3 3 2
3x x 9x 24x 27 g x 3 2
x x x g x 2 9 24 27 ' 3 x 18 x 24
g ' x 0 x 2 x 4 Đồ thị:
Dựa vào đồ thị ta thấy điều kiện để phương trình có 3 nghiệm phân biệt là 7 m 11 hay m 8;9;1 0 .
Câu 47.8: Tìm các giá trị m để phương trình sin x 5 cos x m 5 3 log m 5 có nghiệm.
sin x 5 cos x 1 0
A. 6 m 6 .
B. 5 m 5 .
C. 5 6 m 5 6 .
D. 6 m 5 . Lời giải Chọn C Ta có
sin x 5 cos x m 5 3 log m 5
sin x 5 cos x 1 0
sin x 5 cos x10 3 ln m 5 m 5 3
ln sin x 5 cos x 10 Trang 702
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020
sin x 5 cos x 10 3
.ln sin x 5 cos x 10 m 5 3 .ln m 5 (1) 1 Xét
ln .3t f t t
, t 5 , vì 3t ln 3t f t t
ln 3 0,t 5 nên hàm số f t đồng t biến trên (5; ) . Khi đó
(1) f sin x 5 cos x 10 f m 5
sin x 5 cos x 10 m 5
sin x 5 cos x 5 m
Mà 6 sin x 5 cos x 6 nên để phương trình có nghiệm ta phải có 5 6 m 5 6.
Câu 47.9: Số nghiệm thực của phương trình 6x 3log
5x 1 2x 1 là 6 A. 0 . B. 2 . C. 1. D. 3 . Lời giải Chọn B 1
Điều kiện: x . 5
PT: 6x 3x 3log 5x x log6 5x 1
1 5x 1 6 3x 6 3log 5x 1 (1) . 6 6 Xét hàm số 6t f t
3t , vì 6t f t .ln 6 3 0, t
nên f t đồng biến trên . Khi đó
1 f x f log 5x 1 x log 5x 1 log 5x 1 x 0 6 6 6 1
Xét hàm số h x log 5x 1 x trên ; , ta có 6 5 5 h x 1 5x 1 ln 6 25 1
h x 0, x
và lim h x ;
lim h x 1 5x 2 1 ln 6 5 1 x x 5 Bảng biến thiên: Trang 703
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 1
Từ BBT suy ra phương trình h x 0 có nhiều nhất 2 nghiệm thuộc khoảng ; 5
Mà h 0 0, h 1 0 .
Vậy phương trình đã cho có đúng hai nghiệm x 0, x 1 .
5x 3x Câu 47.10:
Tính tổng S tất cả các nghiệm của phương trình x 1 ln
5 5.3x 30x 10 0 . 6x 2 A. S 1 . B. S 2 . C. S 1 . D. S 3. Lời giải Chọn A 1
Điều kiện x . 3
Phương trình tương đương
ln 5x 3x ln 6 2 55x 3x x
56x 2 0
ln 5x 3x 55x 3x ln 6x 2 56x 2 (1). 1
Xét hàm số f t ln t 5t,t 0 . Có f 't 5 0 , t 0 nên f t đồng biến trên t 0; . Từ
1 suy ra 5x 3x f
f 6x 2 5x 3x 6x 2 5x 3x 6x 2 0
Xét 5x 3x g x
6x 2 , ' 5x ln 5 3x g x ln 3 6 1 x 2 x g x 2 ' 5 ln 5 3 ln 3 0 , x . 3 Trang 704
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020
Nên g ' x 0 có không quá 1 nghiệm suy ra g x 0 có không quá 2 nghiệm trên 1 ;
. Mà g 0 g
1 0 . Vậy phương trình có tập nghiệm là 0, 1 . Do đó S 1. 3 2 x 80 Câu 47.11:
Số nghiệm của phương trình x 1 2 ln 2.3
2 x 80 ln 3 là 3x A. 2 . B. 3 . C. 1. D. 0 . Lời giải Chọn C PT 2 2 x 1 x 1 ln x 80 2 x 80 ln 3 2.3 (1) 1
Xét hàm số f t ln t 2t, t
0 ; Ta có: f t 2 0, t
0 Hàm số f t đồng biến t trên 0; . Từ (1) suy ra f 2 x
f x 1 2 x 1 2 x 1 x 1 2 80 3 x 80 3 x 80 9 9 x 80 0
Xét hàm số g x x 1 2 9
x 80 trên . Ta có: g x x 1 2.9 ln 3 2x
g x 4.9x ln 32 1 2
g x 0 x x log 2
2 ln 3 1 g (x ) glog 2 2 ln 3 1 3, 7 0 0 9 0 9
lim g x ; lim g ( x) x x Bảng biến thiên:
Dựa vào bảng biến thiên ta có g ' x 0, x
hàm số g x đồng biến trên
phương trình g x 0 có nhiều nhất một nghiệm. Mà g 1 0
Do đó phương trình đã cho có duy nhất 1 nghiệm . Câu 47.12:
Cho phương trình 2x m log
x m với m là tham số. Có bao nhiêu giá trị nguyên của 2 m 1
8;18 để phương trình đã cho có hai nghiệm? Trang 705
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 A. 20 . B. 17 . C. 9 . D. 21 . Lời giải Chọn B
Điều kiện x m
PT 2x x x m log x m x l 5 og ( xm) 2 x 2 log (x ) m (1) 2 2 Xét hàm số 2t f t t, t
; Ta có: 2t f t ln 2 1 0, t
Hàm số f t đồng biến trên .
Từ (1) suy ra f x f log (x m) x log (x m) 2x 2x x m m x 2 2
Xét hàm số 2x g x x trên ;
m . Ta có: ' 1 2x g x ln 2 ; ' 0 2x g x
ln 2 1 x log log e g log log e log log e log e 2 2 2 2 2 2 2
lim g x m 2m; lim g(x) xm x Bảng biến thiên:
Do đó. Phương trình đã cho có 2 nghiệm 2m m
m log log e log e m log log e log e 0 , 91 2 2 2 2 2 2 m Vì nên m 1 7; 1 6; 1 5;....; 1 m 18;18
Vậy có 17 giá trị của m . Câu 47.13: Cho phương trình 3 2 m m
x x 2 .log x 3x 1 2 3 2 3 1 3 1 2 1 3 2 2 .log 0 81 3 3 2
m 3m 1 2
Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị m nguyên để phương trình đã cho có 6 nghiệm hoặc 7 nghiệm
hoặc 8 nghiệm phân biệt . Tính tổng bình phương tất cả các phần tử của tập S . A. 20 . B. 19 . C. 14 . D. 28 . Lời giải Chọn A Trang 706
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 3 2 3 2 m 3m 1 x 3 x 1 2 1 Ta có 2 .log 3 2 x 3x 1 2 2 .log 0 81 3 3 2
m 3m 1 2 3 2 x x m m 2
.log x 3x 1 2 3 2 3 1 2 3 1 2 3 2 2 .log 3 2
m 3m 1 2 . 3 3 t t 1 Xét hàm số 2t f t
.log t với t 2; Ta có f t 2 ln 2.log t 2 . 0 t 2 . 3 3 t ln 3
Suy ra hàm số f t đồng biến trên 2; .
Do đó phương trình tương đương với 3 2 3 2
m 3m 1 x 3x 1 1 .
Vẽ đồ thị hàm số g x 3 2
x 3x 1 từ đó suy ra đồ thị g x và đồ thị của g x như hình vẽ.
Từ đồ thị suy ra
1 có 6, 7, 8 nghiệm 0 g m 3 .
Từ đồ thị suy ra các giá trị nguyên của m là 3, 1, 0,1, 3 . Vậy S 20 . 2 Câu 47.14:
Cho phương trình 2x log 2
x 2 4 xa log
2 x a 2 2 2
. Gọi S là tập hợp các giá trị
a thuộc đoạn 0;2020 và chia hết cho 3 để phương trình có hai nghiệm. Hãy tính tổng các phần tử của S . A. 0 . B. 2041210 . C. 680403 . D. 680430 . Lời giải Chọn C
Phương trình tương đương 2 2x log 2
x 2 2 xa log
2 x a 2 2 2 2 2 4.2x log 2
x 2 4.2 xa log
2 x a 2 2 2 2 Trang 707
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 2 x 2 2 log 2
x 2 2 xa log
2 x a 2 2 2 2 2 (*) t 2t Xét hàm số 2t f t
log t, t 2 . Có f 't 2 ln 2.log t 0, t
2 , nên f t đồng 2 t ln 2 biến 2; . f 2
x 2 f 2 x a 2 Khi đó (*) 2
x 2 x a (1) 2
x 2 2; 2 | x a | 2 2 2
x 2 x a 2
x 2x 2a 0 (2) 2
x 2 x a 2
x 2x 2a 0 (3)
Phương trình (2) 1 2a , phương trình (3) có 1 2a . 2 (3)
Vì 2 0 nên ít nhất một trong hai phương trình (2), (3) luôn có hai nghiệm phân 2 (3)
biệt. Để phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt, ta xét các trường hợp sau: 1
* TH1: (2) có hai nghiệm phân biệt:
0 1 2a 0 a
. Khi đó 0 nên (3) vô 2 2 (3)
nghiệm. Trường hợp này thỏa mãn điều kiện bài toán. 1
* TH1: (3) có hai nghiệm phân biệt: 0 1 2a 0 a
. Khi đó 0 nên (2) vô (3) 2 (2)
nghiệm. Trường hợp này cũng thỏa mãn điều kiện bài toán. 1 1
Do đó phương trình đã cho có 2 nghiệm khi và chỉ khi a ; ; 2 2
Vì a 0; 2020 và chia hết cho 3 nên a S 3;6;9;12;..., 201 9
Tổng các phần tử của S là: 3 6 9 ... 2019 3.1 3.2 3.3... 3.673 673.674
31 2 3 ... 673 3. 680403 2 BỔ SUNG CÁCH 2: Xét phương trình 2
x 2 x a * Vẽ đồ thị hàm số 2 y x
1; y 2 x a 2 trên cùng một hệ trục tọa độ ta được: Trang 708
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020
Xét 2 vị trí nhánh trái và phải của đồ thị hàm số 2 tiếp xúc với 1 khi đó dễ dàng tìm được 1 1 a ; a
ứng với đồ thị 2; 3 (hình vẽ). 2 2
Từ đồ thị nhận xét : 1 1
Phương trình * đã cho có 2 nghiệm khi và chỉ khi a ; ; 2 2 Vì a 0;202
0 và chia hết cho 3 nên a S 3;6;9;12;..., 201 9
Tổng các phần tử của S là: 3 6 9 ... 2019 3.1 3.2 3.3 ... 3.673 673.674
31 2 3 ... 673 3. 680403 2 Câu 47.15:
Có bao nhiêu giá trị thực của tham số a để phương trình 4 xa log 2 3 2 2 x 2 2 x x x log
2 x a 2 0 1 2 2
có 3 nghiệm thực phân biệt ? A. 0 . B. 2 . C. 1. D. 3 . Lời giải Chọn D 1 1
PT đã cho tương đương với 2 log
x 2x 3 log . 2 x a 2 0 1 2 xa 2 1 x 2x 2 2 2 2 2 2 log x x x a xa 1 2 2 3 log 2 2 2 2 2 2 x 2 2 2 x 2 x 2 x 1 2 log 2
x 2x 3 2 xa log 2 x a 2 2 2 2 2 x 2 x3 2 log 2
x 2x 3 2 xa log 2 x a 2 (1) 2 2 2 2 Trang 709
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 t 2t Xét hàm số 2t f t .log t, t
2 ; Ta có: f t 2 ln t 0, t
2 Hàm số f t 2 t ln 2
đồng biến trên 2; . Từ (1) suy ra f 2
x x f x a 2 2 3 2
2 x 2x 3 2 x a 2 2
x 2x 1 2 x a (*) 2
x 2x 1 2 x a 2
x 4x 2a 1 0 (2) 2
x 2x 1 2 x a 2 x 2a 1 (3)
Phương trình (*) có 3 nghiệm phân biệt nếu xảy ra một trong các trường hợp sau:
* TH1: (2) có hai nghiệm phân biệt và (3) có nghiệm kép khác hai nghiệm của (2): 3 0 a 2 3 2a 0 2 1 a 0 2a 1 0 1 2 (3) a 2
* TH2: (3) có hai nghiệm phân biệt và (2) có nghiệm kép khác hai nghiệm của (3): 3 0 a 2 3 2a 0 2 3 a 0 2a 1 0 1 2 (3) a 2
* TH3: (2) và (3) đều có hai nghiệm phân biệt, trong đó có một nghiệm chung: 2
x 4x 2a 1 0
Điều này xảy ra khi hệ có nghiệm 2 x 2a 1 2
x 4x 2a 1 0 x a x 1 2 x 2a 1 a 1 a 1 x 1
Khi a 1 ta có: 2 trở thành 2
x 4x 3 0 x 3 x 1 3 trở thành 2
x 1 x 1
Khi đó: PT đã cho có 3 nghiệm. 1 3
Vậy a ;1; . 2 2 BỔ SUNG CÁCH 2: Xét phương trình 2
x 2 x 1 2 x a * Vẽ đồ thị hàm số 2
y x 2x 1
1 ; y 2 x a 2 trên cùng một hệ trục tọa độ ta được: Trang 710
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020
nh¸nh bªn tr¸i cña (2) tiÕp xóc víi (1) Nhận xét
* có 3 nghiệm phân biệt nh¸nh bªn ph¶i cña (2) tiÕp xóc víi (1)
(1) vµ (2) cïng trïng cùc trÞ t¹i 1 1 a 2
x 2x 1 2a x cã nghiÖm kÐp 2 3 2 x 2x 1
2 x a cã nghiÖm kÐp a 2 a 1 a 1
Vậy có 3 giá trị của a thỏa mãn bài toán. Câu 47.16: Tìm tổng tất cả các giá trị của tham số a để phương trình 2 x 2 x 1 2 3 xa log
2 x a 2 có đúng ba nghiệm phân biệt. 2 x 2 x3 A. 2 . B. 3 . C. 1. D. 0 . Lời giải Chọn B 2
ln 2 x a 2
x 2 x32 xa 2
PT đã cho tương đương với 3
ln 2x 2x3 2 x 2 x3 2 3
.ln x 2x 3 2 xa 2 3
.ln 2 x a 2 (1) . t 3t Xét hàm số 3t f t .ln t, t
2 ; Ta có: f t 3 ln 3.ln t 0, t
2 Hàm số f t t
đồng biến trên 2; . Từ (1) suy ra f 2
x x f x a 2 2 3 2
2 x 2 x 3 2 x a 2 2
x 2x 1 2 x a (*) Trang 711
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 2
x 2x 1 2 x a 2
x 4x 2a 1 0 (2) 2
x 2x 1 2 x a 2 x 2a 1 (3)
Phương trình (*) có 3 nghiệm phân biệt nếu xảy ra một trong các trường hợp sau:
* TH1: (2) có hai nghiệm phân biệt và (3) có nghiệm kép khác hai nghiệm của (2): 3 0 a 2 3 2a 0 2 1 a 0 2a 1 0 1 2 (3) a 2
* TH2: (3) có hai nghiệm phân biệt và (2) có nghiệm kép khác hai nghiệm của (3): 3 0 a 2 3 2a 0 2 3 a 0 2a 1 0 1 2 (3) a 2
* TH3: (2) và (3) đều có hai nghiệm phân biệt, trong đó có một nghiệm chung: 2
x 4x 2a 1 0
Điều này xảy ra khi hệ có nghiệm 2 x 2a 1 2
x 4x 2a 1 0 x a x 1 2 x 2a 1 a 1 a 1 x 1
Khi a 1 ta có: 2 trở thành 2
x 4x 3 0 x 3 x 1 3 trở thành 2
x 1 x 1
Khi đó: PT đã cho có 3 nghiệm. 1 3
Vậy a ;1; . 2 2 Câu 47.17:
Tìm số giá trị nguyên của m thuộc 20; 20 để phương trình 2 2 2
log (x m x x 4) (2m 9)x 1 (1 2 ) m
x 4 có nghiệm. 2 A. 12. B. 23. C. 25. D. 10. Lời giải Chọn B Điều kiện xác định: 2 2
x m x x 4 0 . log 2 2
x m x x 4 2m 9 x 1 1 2m 2 x 4 2 Trang 712
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 log x 2
x 4 x m 2 2
2mx 9x 1
x 4 2m x 4 2 4x 2 2 log
m 2mx 9x 1 x 4 2m x 4 2 2 x 4 x 2 4x m x 4 mx 2 2 log
2mx 9x 1 x 4 2m x 4 2 2 x 4 x log 2
4x m x 4 mx 2
8x 2m x 4 2mx1 log 2
x 4 x 2 x 4 x 2 2 log 2
8x 2m x 4 2mx 2
8x 2m x 4 2mx log 2
x 4 x 2 x 4 x 1 2 2
Xét hàm số f t log t t , t 0; . 2 1 f t
1 0, t 0; nên hàm số đồng biến trên 0; . t ln 2 Khi đó 1 2 2
8x 2m x 4 2mx x 4 x m 2
x x 2 2 4
x 4 x 8x 8x 2m 1 2 x 4 x x 2 8 x 4 x 2m 1 4
m x 2 2 1 2 x 4 x 1 2m 2 2
x x 4 x . 2 Xét hàm số 2 2
g (x) x x 4 x với x ; .
x 4 x2 2 Ta có g ( x) 0, x . 2 x 4 4 4 g x x x x lim x lim 2 ; x x 2 lim lim 4 x 2
x 4 x x 4 1 1 2 x Trang 713
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 4 lim g x 2 lim x 1 1 . 2 x x x
Ta có bảng biến thiên của g(x) 1 2m 5
Để phương trình có nghiệm thì 2 m . 2 2
Do m nguyên thuộc 2
0 ; 20 nên số giá trị m là 23. 2 2 2 Câu 47.18: Cho ,
x y là hai số thực dương thỏa mãn x 2 y x 2
y 2yx 2 4 9.3 4 9 .7 . Giá trị nhỏ nhất x 2 y 18
của biểu thức P là x 3 2 A. 9. B. . C. 1 9 2. D. 17. 2 Lời giải Chọn A 2 2 2 2 2 2 Ta có x 2 y
x 2 y 2yx 2 x 2 y2 2( x 2 y ) 2 y x 2 4 9.3 4 9 .7 4 3 4 3 .7 2 2 x 2 y2 2( x 2 y ) 4 3 4 3 (*). 2 2 x 2 y 2 2( x 2 y ) 7 7 t t 4 3t 1 3
Xét hàm số f (t)
trên . Ta có f (t) 4.
nghịch biến trên . 7t 7 7 f 2 x y 2 2 2 2 2 (*) 2
2 f 2(x 2 y) x 2y 2 2(x 2y) x 2 y 2 2 y x 2. 2 x x 16 16 16 Từ đó P x 1 2 . x 1 P 9. x x x
Dấu " " xảy ra khi và chỉ khi x 4. Trang 714
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020
x y 1 Câu 47.19: Cho các số dương , x y thỏa mãn log
3x 2 y 4 . Giá trị nhỏ nhất của biểu 5 2x 3 y 4 9
thức A 6x 2 y bằng x y 31 6 27 2 A. . B. 11 3. C. . D. 19. 4 2 Lời giải Chọn D
x y 1 0 ĐK: 2x 3 y
x y 1 x, y 0 Ta có:
x y 1 log
3x 2 y 4 5 2x 3 y
log x y 1 1 5 x y 1 log 2x 3y 2x 3y 5 5
log 5 x y 1 5 x y 1 log
2x 3y 2x 3 y * 5 5 1
Xét hàm số f (t) log
t t trên 0; , vì f ( t) 1 0, t
0; nên hàm số 5 t ln 5
f (t) đồng biến trên 0; .
* 5 x y
1 2x 3y 3x 2 y 5 Mặt khác, ta có 4 9 4 9
A 6x 2 y 9x 4 y
3x 2 y 2.6 2.6 5 19 . x y x y 4 9x x 2 x 9 3
Dấu “ = ” xảy ra 4y
(thỏa mãn điều kiện). y 3 y 3
x 2 y 5 2
Vậy GTNN của A là 19. Trang 715
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 y x Câu 47.20:
Cho hai số thực x, y lớn hơn 1 và thỏa mãn x.( x )e y .( y )e y e x e
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P log xy log . x x y 2 1 2 2 1 2 A. . B. 2 2 . C. . D. . 2 2 2 Lời giải Chọn C Với , x y 1, ta có y x x y .( x
e )e y x .( y e )e y x ln x y .( x
e )e ln y x .( y e )e x ln y y
xe y ln x x ye ln y y e ln x x e (1). y y x x t 1
Xét hàm số ( ) t t g t te
e 1 ln t trên 1; , có g (
t) te 0, t 1. t
Hàm số g(t) đồng biến trên 1; nên g(t) g(1) 1 0,t 1. ln t t e g(t)
Xét hàm số f (t)
trên 1; , có f '(t)
0,t 1, nên f (t) đồng biến trên t t 2 t (1; )
. Với x, y 1 thì (1) f ( y) f (x) y . x 1 u 1 2 u 2 Đặt u log .
y Do y x 1 nên u 1. Ta có P h(u)
. Nhận thấy h '(u) , x 2 u 2 2u
nên h '(u) 0 khi u 2, h '(u) 0 khi 1 u 2, h '(u) 0 khi u 2. Dẫn tới
P h u h 1 2 2 ( ) 2
,u 1, đẳng thức xảy ra khi u 2. 2 1 2 2 Vậy min P , đạt được khi 2 y x và x 1. 2 Câu 47.21:
Cho hai số thực x, y thỏa mãn 0 x, y 1 trong đó x, y không đồng thời bằng 0 hoặc 1 và x y log x 1 . y 1
2 0 . Tìm giá trị nhỏ nhất của P với P 2x y 3 1 xy 1 A. 2 . B. 1 . C. . D. 0 . 2 Lời giải Trang 716
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 Chọn B x y
Từ điều kiện đề bài và
0; 1 xy 0 x y 0;1 xy 0 khi đó 1 xy x y log x 1 . y 1 2 0 log x y x y log 1 xy 1 xy 1 3
3 3 1 xy 1
Xét hàm số f t log t t t 0 có f t 1 0 t 0 3 t.ln 3
f t là hàm số đồng biến trên khoảng 0; . 1 x 1 x Vậy phương trình 1
x y 1 xy y P 2x 1 x 1 x 1 x 2 x 0
Xét hàm số f (x) 2x
với x 0; 1 có f (x) 2
cho f (x) 0 x 1 2 x 1 x 2
f 0 1; f
1 2 min f (x) 1 chọn B 0; 1 1 2x Câu 47.22:
Xét các số thực dương x , y thỏa mãn ln 3x y
1. Tìm giá trị nhỏ nhất P x min y 1 1 của P . x xy A. P 8 . B. P 4 . C. P 2 . D. P 16 . min min min min Lời giải Chọn A 1
Điều kiện 0 x . 2 1 2x Từ giả thiết ln 3x y
1 ln 1 2x 1 2x ln x y x y 1 x y 1
Xét hàm số f t ln t t trên 0; có f t 1 0 , t 0 do đó hàm f t đơn điệu. t
Vậy 1 1 2x x y 3x y 1 2 1 1 1 2 1 2 Có P x xy x x y x 1 2x 1 2 1 4 1
Đặt g x
, ta có g x
suy ra gx 0 x . x 1 2x 2 x 2 1 2x 4
Do đó min g x 8 . Vậy P 8 . min 1 0 ; 2 1 1 1 2 1 2 4 1
Bổ sung: có thể đánh giá P x xy x x y x 1 2x 1 8 x x 2 Trang 717
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 2 y 1 Câu 47.23:
Cho hai số thực x, y không âm thỏa mãn 2
x 2x y 1 log
. Giá trị nhỏ nhất của 2 x 1 biểu thức 2x 1 2 P e
4x 2y 1 là 1 1 A. . B. 1. C. . D. 1. 2 2 Lời giải Chọn A 2 y 1 2 2 2
x 2x y 1 log 2 x 1 log 2 x 1 log
2 y 1 2 y 1 . 2 2 2 x 1 1
Xét hàm số f t t log t , t 0 ; f t 1 0, t 0 2 t.ln 2 Suy ra x 2 2
1 2y 1 y x 2 2 2 1 1. 2x 1 2 P e
4x 2y 1 x e
x x 2 2 1 2 4 2 1 11 2x 1 2 e
2x 4x g x . g x 2 x 1 2e
4x 4 là hàm số đồng biến trên nửa khoảng 0; nên g x 0 có tối đa 1 1
nghiệm, nhẩm được nghiệm x
nên nghiệm đó là duy nhất. 2 1 1 Vậy min P tại x . 2 2 Câu 47.24:
Cho hai số thực dương x , y thay đổi thỏa mãn đẳng thức xy 2 2 1 2 1 .2 .2x y xy x y .
Tìm giá trị nhỏ nhất y của y . min A. y 3 . B. y 2 . C. y 1. D. y 3 . min min min min Lời giải Chọn B 2 Ta có
xy 2 2 1 2 1 2 2x y xy x y xy 2xy 1 2 x
y x y 1 2 1 1 2 2 1 Xét hàm 1 .2t f t t với t 1.
Khi đó 2t 1 .2t f t t
.ln 2 0 với t 1. 2 x 2 Từ 2
1 2xy 1 x y 1 y 2x 1 Trang 718
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 2 2x 2x 4 x 2 y 0 2
2x 2x 4 0 2x 2 1 x 1 Loại x 1
vì điều kiện của t nên f 2 2 . x, y x Câu 47.25: Cho sao cho 3 3 ln 2 x ln 3 19 y 6xy(x 2 y)
. Tìm giá trị nhỏ nhất m x, y 1 y 1
của biểu thức T x . x 3y 5
A. m 1 3 . B. m 2. C. m . D. m 1. 4 Lời giải Chọn C Ta có x x
y xy x y
y x y x3 y y3 3 3 ln 2 ln 3 19 6 ( 2 ) ln 2 2 ln 3 3 1 y 1
Xét hàm số f t t 3 ln
t với t 0 có f t 2
3t 0 t 0 f tđồng biến t Vậy 1
1 2 y x 3y x y T x 4x
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM 1 3x x 1 3x x 1 3x 1 3 1 5 T x 2 .
Dấu bằng xảy ra khi 4x 4 4 4x 4 4 4x 4 2 4 2 4
x y 1 Câu 47.26: Cho x; y là các số thực dương thỏa mãn điều kiện y 3 5xy x 4 x 4 5 x 1
3 y yx 4. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P x y . 3xy 5 A. 3. B. 5 2 5 . C. 3 2 5 . D. 1 5 . Lời giải Chọn B x y 3 5xy Ta có 4 x 4 5 x 1
3 y yx 4 3xy 5 x4y x4 y xy 1 1 5 3 4 5 3 xy x y xy 1 1 . Xét hàm số 5t 3 t f t t trên . Vì
5t.ln 5 3 t f t
.ln 3 1 0; x nên hàm số f t đồng biến trên 2 . Từ
1 và 2 ta có x 4 y xy 1
3 . Dễ thấy x 4 không thỏa mãn 3. x Với x 4 , 1 3 y
kết hợp điều kiện y 0 suy ra x 4 . x 4 Trang 719
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 x 1
Do đó P x y x . x 4 x
Xét hàm số g x 1 x trên 4; . x 4 5 x 4 5
Ta có gx 1 0 . x 42 x 4 5 x 4 4 5 g x – 0
g x 5 2 5
Dựa vào bảng biến thiên ta có P
min g x 5 2 5 . min 4; xy x y 3 5 Câu 47.27:
Cho x , y là các số thực dương thỏa mãn 2 x2 5 x 1 3
y y(x 2) . Tìm giá 3xy 5
trị nhỏ nhất của biểu thức T x y . A. T 2 3 2 . B. T 3 2 3 . C. T 1 5 . D. T 5 3 2 . min min min min Lời giải Chọn B Theo đề ra ta có xy x y 3 5 2 x2 5 x 1 3
y y(x 2) 3xy 5 x y 1 xy 1 2 1 5
x 2 y 5 xy 1 x2 y xy 1 3 3 t 1
Xét f t 5 t .
5t ln 5 3 t f t ln 3 1 0 3t x 1 x 1
x 2 y xy 1 y
.Do y 0, x 0 0 x 2 x 2 x 2 2 x 1 x x 1
Ta có: T x y x x 2 x 2 2 x 2 3 x x 2; 4 1 T 0 x 22
x 2 3 2; Bảng biến thiên
Chỉnh lại bbt cho em,chỉ xét với x 2 nhé,kết quả không thay đổi. Trang 720
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020
Từ bảng biến thiên ta thấy T
3 2 3 tại x 2 3 . min x 3 y Câu 47.28:
Xét các số thực dương x, y thỏa mãn log
xy 3 y x 1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của 3 xy 1 1
biểu thức A x . y 14 14 A. A . B. A . C. A 6 . D. A 6 . min 3 min 3 min min Lời giải Chọn D
Điều kiện: x 3 y 0 . x 3 y log
xy 3 y x 1 log
x 3 y log
xy 1 xy 3 y x 1 3 3 3 xy 1 log
x 3 y x 3y log
xy 1 xy 1 1 . 3 3
Xét hàm f t log t t, t 0 . 3 1
f t 1 0, t 0 . t.ln 3 x 1
Suy ra hàm số f t đồng biến trên 0; nên
1 x 3y xy 1 y . x 3 1 x 3 A x x . y x 1 x 3 4
Đặt A A x x
A x 1
0 x 3 do x, y 0 . x 1 x 2 1 2 2 x y2 4x y 2 Câu 47.29: Cho , x y 0 thỏa 2019
0 . Tìm giá trị nhỏ nhất P của min x 22
P 2y 4x . 1 A. 2018 . B. 2019 . C. . D. 2 . 2 Lời giải Trang 721
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 Chọn D
2xy 4x y 2 2 2 2
2 x 4 x 4
2 4 x y 2 4x y 2 Ta có: 2019 0 2019 x 22 x 22 x 2 2019 .x 22 2 2 2 4 x y 2 2019
.4 x y 2 * . u x 2 2 Đặt u,v 0 v
4x y 2 Khi đó: 2u 2 * 2019 . 2019 v u
.v f u f v với 2 2019 t f t .t, (t 0) 2t 2 '
2019 .2 ln 2019. 2019 t f t t 0, t 0
Do đó: f u f v u v x 2 2 2
4x y 2 y x 2.
P y x x x x 2 2 2 4 2 4 4 2 1 2 2 . Vậy P 2 x 1. min y1 Câu 47.30:
Cho 2 số thực dương x, y thỏa mãn log x 1 y 1 9
x 1 y 1 . Giá trị nhỏ 3
nhất của biểu thức P x 2y là 11 27 A. P . B. P . C. P 5 6 3 . D. P 3 6 2 . min 2 min 5 min min Lời giải Chọn D y1
Ta có log x 1 y 1 9 x 1 y 1 3
y 1 log x 1 log y 1 x 1 y 1 9 . 3 3
y 1 log x 1 log y 1 x 1 9 3 3 9 log x 1 x 1 log y 1 3 3 y 1 9 9 log x 1 x 1 2 2 log . 3 y 3 1 y 1 1
Xét hàm số f t log t t 2 với t 0 có f t
1 0 với mọi t 0 nên hàm số 3 t ln 3
f t luôn đồng biến và liên tục trên 0; . 9 9 8 y
Từ đó suy ra x 1 x 1
, do x 0 nên y 0; 8 . y 1 y 1 y 1 8 y 9 9
Vậy P x 2y
2y 2y 1
2 y 1 3 3 6 2 . y 1 y 1 y 1 Trang 722
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 9 3 Vậy P
3 6 2 khi 2 y 1 y 1 . min y 1 2 1 y Câu 47.31:
Xét các số thực dương x, y thỏa mãn log
3xy x 3y 4 . Tìm giá trị nhỏ nhất 3 x 3xy P
của P x y . min 4 3 4 4 3 4 4 3 4 4 3 4 A. P . B. P . C. P . D. P . min 3 min 3 min 9 min 9 Lời giải Chọn B 1 y log
3xy x 3y 4 log 1 y log
x 3xy 3xy x 3y 4 3 3 3 x 3xy
log 3 1 y 3 1 y log
x 3xy x 3xy 3 3 1
Xét hàm f t log t t, t 0 có f 't 1 0, t
0 . Suy ra hàm số đồng biến trên 3 t ln 3
0; . Suy ra log 3 1 y 3 1 y log x 3xy x 3xy 31 y x 3xy 3 3 31 y 31 y 4 3 4 4 3 4 x
x y y . Vậy P . 1 3y 1 3y 3 min 3 x y Câu 47.32:
Xét các số thực dương x, y thỏa mãn log
x x 3 y y 3 x . y Tìm 3 2 2
x y xy 2 3x 2 y 1
giá trị lớn nhất P
của biểu thức P . max x y 6 A. 3 . B. 2 . C. 1. D. 4 . Lời giải Chọn C Ta có: x y log
x x 3 y y 3 xy 3 2 2
x y xy 2 log
3 x y 3 x y log 2 2
x y xy 2 2 2
x y xy 2 . 3 3 1
Xét hàm số f t log t t , t 0 có f t
1 0, t 0 . Vậy hàm số f t luôn 3 t ln 3
đồng biến và liên tục trên khoảng 0; .
Do đó: f x y f 2 2
x y xy x y 2 2 3 2 3
x y xy 2 1 Từ 2
1 xy x y 3 x y 2 . 2
x y 1
Ta có x x xy xy x y 1 xy xy 2
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x y 1. Trang 723
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020
x y 2 1 2 Do đó từ 1 , suy ra: x
x y 3 x y 2 . 4
Đặt t x y , t 0 . t 2 1 2 2 x y 2t 1
t 3t 2 2 1 x 3
t 22t 3 Suy ra: 4 P
f t . x y 6 t 6 4t 6 2
3t 36t 135
Ta có: f t
0 t 3 (nhận) 4 t 62 Bảng biến thiên t 0 3 f t 0 f t x y 1 x 2
Dựa vào BBT, ta có max P max f t f 3 1 khi và chỉ khi . 0; x y 3 y 1 2 2 x y 1 2x y Câu 47.33:
Xét các số thực dương x , y thỏa mãn 2018
. Tìm giá trị nhỏ nhất P của min x 2 1
P 2 y 3x . 1 7 3 5 A. P . B. P . C. P . D. P . min 2 min 8 min 4 min 6 Lời giải Chọn B 2 2 x y 1 2x y 2x y Cách 1: Ta có 2018 2 2 x y 1 log 2018 2 x 2 1 x 1 2 x 2
1 2 2x y log
2x y log x 2 1 2018 2018 2 x 2 1 log x 2 1
2 2x y log 2x y 2018 2018 2 Có dạng f x 1
f 2x y với f t 2t log t , t 0 . 2018 1
Xét hàm số f t 2t log t , t
0 , ta có f t 2 0 t 0 nên hàm số 2018 t.ln 2018 2
f t đồng biến trên khoảng 0; . Khi đó f x 1
f 2x y x 2 1 2x y 2
y x 1.
Ta có P y x 2 x 2 2 3 2
1 3x 2x 3x 2 . Trang 724
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 Bảng biến thiên 3 x 4 7 P 8 7 3 Vậy P khi x . min 8 4 y 1 Câu 47.34:
Cho 2 số thực dương x, y thỏa mãn log x 1 y 1 9 x 1 y 1 3 . Giá trị nhỏ
nhất của biểu thức P x 2 y là 11 27 A. P . B. P . C. P 5 6 3 . D. P 3 6 2 . min 2 min 5 min min Lời giải Chọn D y 1 Ta có log x 1 y 1 9 x 1 y 1 3 y 1 log x 1 log
y 1 x 1 y 1 9 3 3 . y 1 log x 1 log
y 1 x 1 9 3 3 9 log
x 1 x 1 log y 1 3 3 y 1 9 9 log
x 1 x 1 2 2 log (*). 3 3 y 1 y 1 1
Xét hàm số f t log t t 2 với t 0 có f t
1 0 với mọi t 0 nên hàm số f t 3 t ln 3
luôn đồng biến và liên tục trên 0; . 9 9 8 y
Từ (*) suy ra x 1 x 1
, do x 0 nên y 0;8 . y 1 y 1 y 1 8 y 9 9
Vậy P x 2 y
2 y 2 y 1 2 y 1 3 3 6 2 . y 1 y 1 y 1 9 3 Vậy P 3
6 2 khi 2 y 1 y 1. min y 1 2 Câu 47.35:
Cho hai số thực dương x, y thỏa mãn log x x x y log
6 y 6x . Giá trị nhỏ nhất 2 2 6 8
của biểu thức P 3x 2 y bằng x y Trang 725
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 59 53 A. . B. 19 . C. . D. 8 6 2 . 3 3 Lời giải Chọn B x 0 Điều kiện: . 0 y 6 Từ giả thiết ta có:
log x x x y log 6 y 2 2
6x log x x log x 6 y x 6 y 2 2 2 2 (*) 1
Xét hàm số f t log t t với t 0 , Ta có f 't 1 0, t 0 nên hàm số 2 t ln 2
f t log t t đồng biến trên khoảng 0; . 2
Do đó f 2
x f x y 2 * 6
x x 6 y x 6 y x y 6** ( do x 0 )
Áp dụng Bất đẳng thức Cô si cho các cặp số dương và bất đẳng thức * * , ta có: 6 8 3 3x 6 y 8 3 3x 6 y 8
P 3x 2 y
x y .6 2 . 2 . 19 . x y 2 2 x 2 y 2 2 x 2 y x y 6 3x 6 x 2
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi
. Vậy giá trị nhỏ nhất của P bằng 19. 2 x y 4 y 8 2 y 2 2 x 5 y Câu 47.36:
Cho x, y là các số dương thỏa mãn 2 2 log
1 x 10 xy 9 y 0 . Gọi M ,m 2 2 2
x 10 xy y 2 2
x xy 9 y
lần lượt là giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của P
. Tính T 10 M m . 2 xy y A. T 60 . B. T 94 . C. T 104 . D. T 50 . Lời giải Chọn B 2 2 x 5 y 2 2 log
1 x 10 xy 9 y 0 2 2 2
x 10 xy y log 2 2
x 5 y log 2 2
x 10 xy y log 2 2 2 2
x 5 y 2 2
x 10xy y 0 2 2 2 log 2 2
2x 10 y 2 2 2
x 5 y log 2 2
x 10xy y 2 2
x 10xy y 2 2 2 2 2 2
2x 10 y x 10xy y vi) Trang 726
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 2 x x 2 2 x
x 10xy 9 y 0 10 9 0 1 9 y y y 2 x x 9 2 2
x xy 9 y y y P 2 xy y x 1 y x Đặt t
, điều kiện : 1 t 9 y 2 t t 9 2 t 2t 8 t 4 f t
; f t
; f t 0 t 1 t 2 1 t 2 11 99 f 1
; f 2 5 ; f 9 2 10 99 Nên M
, m 5 . Vậy T 10 M m 94 . 10 2 2 2 Câu 47.37: Vậy A
6 .Cho các số thực dương x và y thỏa mãn x 2 y x 2 y 2yx 2 4 9.3 4 9 .7 . min x 2 y 18
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P . x 3 2 A. P 9 . B. P . 2
C. P 1 9 2 .
D. Hàm số không có giá trị nhỏ nhất. Lời giải Chọn A Từ giả thiết ta đặt 2
t x 2 y , t . 2 2 2 Phương trình x 2 y x 2 y 2yx 2 4 9.3 4 9 .7 trở thành t t t 49 . t t t 7 4 9.3 4 9 . 4 7 49 9 9. 49 0 7 3
Nhận thấy t 2 là nghiệm phương trình.
Ta chứng minh t 2 là nghiệm duy nhất của phương trình. t 7
Xét t 2 : 7t 49 và 9. 49
nên vế trái phương trình luôn dương, nên phương trình vô 3 nghiệm. t 7
Xét t 2 : 7t 49 và 9. 49
nên vế trái phương trình luôn âm, nên phương trình vô 3 nghiệm. Trang 727
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 2 x 2 2 x 2 y 18 x x 16 Vậy 2
t x 2 y 2 y thay vào P 2 x x 16 16 16 x 1 2 . x
1 9 . Dấu bằng đạt được khi x x 4 . x x x y x e e Câu 47.38:
Cho x, y là các số thực lớn hơn 1 sao cho x x y y y e x
e . Tìm giá trị nhỏ nhất của
biểu thức: P log xy log x . x y 2 1 2 2 1 2 A. . B. 2 2 . C. . D. . 2 2 2 Lời giải Chọn C Cách 1. y x y x e e e e
Ta có: x x y y
ln x x ln y y y e x e y e x e x y x ln y
y xe y ln x x ye (*) (vì x
y e ln x có ln x x e ln y y e x 1 y ' e
0;x 1 nên y y 1 e 0 ) x t ln t t e 1 t te
Xét hàm số: f t
trên 1; ta có f 't . Với hàm số ln t t e ln t t e 2 ln t 1 t g t t e te có t t 1 ' ln 1 ' t g t t e te
te 0,t 1 t
Nên g t g
1 1 f 't 0; t 1
y f t là hàm nghịch biến trên 1; nên với (*) f x f y y x 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 Khi đó P log xy log x log y 2 log . y x y 2 2 x log y 2 2 x log y 2 x x 1 1
Dấu “=” xảy ra khi: log y y y x x logx 2 2 2 2 log y x 1 2 2 Vậy: P . min 2 2 1 x 1 Câu 47.39:
Tính giá trị của biểu thức 2 2
P x y xy 1 biết rằng 2 4 x log 1 4 y 2 y 1 2 13
với x 0 và 1 y . 2 A. P 4 . B. P 2 . C. P 1 . D. P 3 . Lời giải Trang 728
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020 Chọn B 2 1 x 1 Xét 2 4 x log 1 4 y 2 y 1 . 2 2 1 2 1 x 1 2 x . 1 2 2 Ta có 4 x 4 x
4 , dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi x 1 , . Mặt khác
y y
y y 3 14 2 1 14 3 1 1 . 30 Đặt t
y 1 ta có 0 t
. Xét hàm số f t 3 t
3t 14 . Ta tìm GTLN – GTNN của 2 30 30 56 9 30 hàm số trên đoạn 0;
được min f t f
; max f t f 1 16 . 2 30 2 4 30 0; 0; 2 2 Suy ra log 1 4 y 2
y 1 log 16 4 , . 2 2 x 1 x 1 Từ và suy ra ta có . Thay vào P 2 . t y 1 1 y 0 1 1 Câu 47.40:
Cho hai số thực x , y thỏa mãn 0 x , 0 y
và log 11 2x y 2y 4x 1. Xét 2 2 biểu thức 2
P 16 yx 2x 3y 2 y 5 . Gọi m , M lần lượt là giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn
nhất của P . Khi đó giá trị của T 4m M bằng bao nhiêu? A. 16 . B. 18 . C. 17 . D. 19 . Lời giải Chọn A Ta có
log 11 2x y 2y 4x 1 22x y log 11 2x y 1 0
Đặt t 2x y , 0 t 11 . Phương trình trở thành: 2t log 11 t 1 0 . 1
Xét hàm số f t 2t log 11 t 1 trên khoảng 0;1 1 . 1 Có y 2 0 , t 0;1
1 . Do đó hàm số f t luôn đồng biến. 11 t Dễ thấy
1 có nghiệm t 1. Do đó t 1 là nghiệm duy nhất của 1 . y2 1
Suy ra 2x 1 y . Khi đó P 16 y
1 y3y 2 y 5 3 2
4 y 5 y 2 y 3 . 4 1
Xét hàm số g y 3 2
4 y 5 y 2 y 3 trên 0; , có 2 1 g y 2
12 y 10 y 2 0 , y 0; . 2 Trang 729
NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020
Do đó, min g y g 0 3 , max g y g 1 4 . 1 1 0; 0; 2 2
Suy ra m 3 , m 4 .
Vậy T 4.3 4 16 . Trang 730