Trắc nghiệm phương trình mũ và bất phương trình mũ
1. Phương trình mũ cơ bản \({a^x} = b{\rm{ }}\left( {a > 0,{\rm{ }}a \ne 1} \right)\).
- Phương trình có một nghiệm duy nhất khi b > 0.
- Phương trình vô nghiệm khi \(b \le 0\).
2. Biến đổi, quy về cùng cơ số
${a^{f\left( x \right)}} = {a^{g\left( x \right)}} \Leftrightarrow a = 1$ hoặc $\left\{ \begin{array}{l}0 < a \ne 1\\f\left( x \right) = g\left( x \right)\end{array} \right.$.
3. Đặt ẩn phụ
$f\left[ {{a^{g\left( x \right)}}} \right] = 0\user1{ }{\rm{ }}\left( {0 < a \ne 1} \right){\rm{ }} \Leftrightarrow {\rm{ }}\left\{ \begin{array}{l} t = {a^{g\left( x \right)}} > 0\\ f\left( t \right) = 0 \end{array} \right.$
Ta thường gặp các dạng:
- \(m.{a^{2f\left( x \right)}} + n.{a^{f\left( x \right)}} + p = 0\)
- \(m.{a^{f\left( x \right)}} + n.{b^{f\left( x \right)}} + p = 0\), trong đó \(a.b = 1\). Đặt \(t = {a^{f\left( x \right)}},{\rm{ }}t > 0\), suy ra \({b^{f\left( x \right)}} = \dfrac{1}{t}\).
- \(m.{a^{2f\left( x \right)}} + n.{\left( {a.b} \right)^{f\left( x \right)}} + p.{b^{2f\left( x \right)}} = 0\). Chia hai vế cho \({b^{2f\left( x \right)}}\) và đặt \({\left( {\dfrac{a}{b}} \right)^{f\left( x \right)}} = t > 0\).
4. Logarit hóa
- Phương trình ${a^{f\left( x \right)}} = b \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}0 < a \ne 1,{\rm{ }}b > 0\\f\left( x \right) = {\log _a}b\end{array} \right.$.
- Phương trình ${a^{f\left( x \right)}} = {b^{g\left( x \right)}} \Leftrightarrow {\log _a}{a^{f\left( x \right)}} = {\log _a}{b^{g\left( x \right)}} \Leftrightarrow f\left( x \right) = g\left( x \right).{\log _a}b$ hoặc ${\log _b}{a^{f\left( x \right)}} = {\log _b}{b^{g\left( x \right)}} \Leftrightarrow f\left( x \right).{\log _b}a = g\left( x \right).$
5. Giải bằng phương pháp đồ thị
- Giải phương trình: \({a^x} = f\left( x \right)\) \(\left( {0 < a \ne 1} \right)\). \(\left( * \right)\)
- Xem phương trình \(\left( * \right)\) là phương trình hoành độ giao điểm của hai đồ thị \(y = {a^x}\) \(\left( {0 < a \ne 1} \right)\) và \(y = f\left( x \right)\). Khi đó ta thực hiện hai bước:
Bước 1. Vẽ đồ thị các hàm số \(y = {a^x}\) \(\left( {0 < a \ne 1} \right)\) và \(y = f\left( x \right)\).
Bước 2. Kết luận nghiệm của phương trình đã cho là số giao điểm của hai đồ thị.
6. Sử dụng tính đơn điệu của hàm số
- Tính chất 1. Nếu hàm số $y = f\left( x \right)$ luôn đồng biến (hoặc luôn nghịch biến) trên $\left( {a;b} \right)$ thì số nghiệm của phương trình $f\left( x \right) = k$ trên $\left( {a;b} \right)$ không nhiều hơn một và $f\left( u \right) = f\left( v \right) \Leftrightarrow u = v,$ $\forall u,v \in \left( {a;b} \right)$.
- Tính chất 2. Nếu hàm số $y = f\left( x \right)$ liên tục và luôn đồng biến (hoặc luôn nghịch biến) ; hàm số $y = g\left( x \right)$ liên tục và luôn nghịch biến (hoặc luôn đồng biến) trên \({\rm{D}}\) thì số nghiệm trên \({\rm{D}}\) của phương trình $f\left( x \right) = g\left( x \right)$ không nhiều hơn một.
- Tính chất 3. Nếu hàm số $y = f\left( x \right)$ luôn đồng biến (hoặc luôn nghịch biến) trên \({\rm{D}}\) thì bất phương trình $f\left( u \right) > f\left( v \right) \Leftrightarrow u > v{\rm{ }}\left( {{\rm{hoac }}u < v} \right){\rm{, }}\forall u,v \in D$.
7. Sử dụng đánh giá
- Giải phương trình \(f\left( x \right) = g\left( x \right)\).
- Nếu ta đánh giá được \(\left\{ \begin{array}{l}f\left( x \right) \ge m\\g\left( x \right) \le m\end{array} \right.\) thì \(f\left( x \right) = g\left( x \right) \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}f\left( x \right) = m\\g\left( x \right) = m\end{array} \right.\).
8. Bất phương trình mũ
- Khi giải bất phương trình mũ, ta cần chú ý đến tính đơn điệu của hàm số mũ.
${a^{f\left( x \right)}} > {a^{g\left( x \right)}} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}a > 1\\f\left( x \right) > g\left( x \right)\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}0 < a < 1\\f\left( x \right) < g\left( x \right)\end{array} \right.\end{array} \right.$.
Tương tự với bất phương trình dạng: $\left[ \begin{array}{l}{a^{f\left( x \right)}} \ge {a^{g\left( x \right)}}\\{a^{f\left( x \right)}} < {a^{g\left( x \right)}}\\{a^{f\left( x \right)}} \le {a^{g\left( x \right)}}\end{array} \right.$
- Trong trường hợp cơ số$a$có chứa ẩn số thì: ${a^M} > {a^N} \Leftrightarrow \left( {a – 1} \right)\left( {M – N} \right) > 0$.
- Ta cũng thường sử dụng các phương pháp giải tương tự như đối với phương trình mũ:
Đưa về cùng cơ số.
Đặt ẩn phụ.
Sử dụng tính đơn điệu:
- $y = f\left( x \right)$ đồng biến trên D thì:$f\left( u \right) < f\left( v \right) \Rightarrow u < v$
- $y = f\left( x \right)$ nghịch biến trên D thì:$f\left( u \right) < f\left( v \right) \Rightarrow u > v$
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Cho phương trình \({3^{{x^2} – 4x + 5}} = 9\) tổng lập phương các nghiệm thực của phương trình là:
[A]. 28.
[B]. 27.
[C]. 26.
[D]. 25.
Ta có:
\({3^{{x^2} – 4x + 5}} = 9 \Leftrightarrow {3^{{x^2} – 4x + 5}} = {3^2} \Leftrightarrow {x^2} – 4x + 5 = 2 \Leftrightarrow {x^2} – 4x + 3 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1\\x = 3\end{array} \right.\)
Suy ra \({1^3} + {3^3} = 28\). Chọn đáp án A
Câu 2. Cho phương trình : \({3^{{x^2} – 3x + 8}} = {9^{2{\rm{x}} – 1}}\) , khi đó tập nghiệm của phương trình là:
[A]. \(S = \left\{ {2;5} \right\}\)
[B]. \(S = \left\{ {\dfrac{{ – 5 – \sqrt {61} }}{2};\dfrac{{ – 5 + \sqrt {61} }}{2}} \right\}\)
[C]. \(S = \left\{ {\dfrac{{5 – \sqrt {61} }}{2};\dfrac{{5 + \sqrt {61} }}{2}} \right\}\)
[D]. \(S = \left\{ { – 2; – 5} \right\}\).
\(\begin{array}{l}{3^{{x^2} – 3x + 8}} = {9^{2{\rm{x}} – 1}}\\ \Leftrightarrow {3^{{x^2} – 3x + 8}} = {3^{4{\rm{x}} – 2}} \Leftrightarrow {x^2} – 3x + 8 = 4{\rm{x}} – 2 \Leftrightarrow {x^2} – 7x + 10 = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 5}\\{x = 2}\end{array}} \right.\end{array}\)
Vậy \(S = \left\{ {2;5} \right\}\)
Câu 3. Phương trình ${3^{1 – x}} = 2 + {\left( {\dfrac{1}{9}} \right)^x}$có bao nhiêu nghiệm âm?
[A]. 1.
[B]. 3.
[C]. 2.
[D]. 0.
Phương trình tương đương với $\dfrac{3}{{{3^x}}} = 2 + {\left( {\dfrac{1}{9}} \right)^x} \Leftrightarrow 3.{\left( {\dfrac{1}{3}} \right)^x} = 2 + {\left( {\dfrac{1}{3}} \right)^{2x}}$.
Đặt \(t = {\left( {\dfrac{1}{3}} \right)^x}\), \(t > 0\). Phương trình trở thành $3t = 2 + {t^2} \Leftrightarrow {t^2} – 3t + 2 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 1\\t = 2\end{array} \right.$.
● Với \(t = 1\), ta được \({\left( {\dfrac{1}{3}} \right)^x} = 1 \Leftrightarrow x = 0\).
● Với \(t = 2\), ta được \({\left( {\dfrac{1}{3}} \right)^x} = 2 \Leftrightarrow x = {\log _{\dfrac{1}{3}}}2 = – {\log _3}2 < 0\).
Vậy phương trình có một nghiệm âm.
Câu 4. Số nghiệm của phương trình ${9^{\dfrac{x}{2}}} + 9.{\left( {\dfrac{1}{{\sqrt 3 }}} \right)^{2x + 2}} – 4 = 0$ là:
[A]. 2.
[B]. 4.
[C]. 1.
[D]. 0.
Phương trình tương đương với ${3^x} + 9.{\left( {\dfrac{1}{3}} \right)^{x + 1}} – 4 = 0$
$ \Leftrightarrow {3^x} + 3.{\left( {\dfrac{1}{3}} \right)^x} – 4 = 0 \Leftrightarrow {3^x} + 3.\dfrac{1}{{{3^x}}} – 4 = 0 \Leftrightarrow {3^{2x}} – {4.3^x} + 3 = 0$.
Đặt \(t = {3^x}\), \(t > 0\). Phương trình trở thành \({t^2} – 4t + 3 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 1\\t = 3\end{array} \right.\).
● Với \(t = 1\), ta được \({3^x} = 1 \Leftrightarrow x = 0\).
● Với \(t = 3\), ta được \({3^x} = 3 \Leftrightarrow x = 1\).
Vậy phương trình có nghiệm x = 0, x = 1.
Câu 5. Cho phương trình : ${2^{\left| {\dfrac{{28}}{3}x + 4} \right|}} = {16^{{{\rm{x}}^2} – 1}}$. Khẳng định nào sau đây là đúng ?
[A]. Tích các nghiệm của phương trình là một số âm.
[B]. Tổng các nghiệm của phương tình là một số nguyên .
[C]. Nghiệm của phương trình là các số vô tỉ.
[D]. Phương trình vô nghiệm.
${2^{\left| {\dfrac{{28}}{3}x + 4} \right|}} = {16^{{{\rm{x}}^2} – 1}} \Leftrightarrow \left| {\dfrac{{28}}{3}x + 4} \right| = 4\left( {{{\rm{x}}^2} – 1} \right) \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \le – 1 \vee x \ge 1}\\{\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{7x + 3 = 3{{\rm{x}}^2} – 3}\\{7x + 3 = – 3{{\rm{x}}^2} + 3}\end{array}} \right.}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \le – 1 \vee x \ge 1}\\{\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 3 \vee x = – \dfrac{2}{3}}\\{x = 0 \vee x = – \dfrac{7}{3}}\end{array}} \right.}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 3}\\{x = – \dfrac{7}{3}}\end{array}} \right.$.
Nghiệm của phương trình là : \(S = \left\{ { – \dfrac{7}{3};3} \right\}\).
Vì \( – \dfrac{7}{3}.3 = – 7 < 0\). Chọn đáp án A
Câu 6. Phương trình ${2^{8 – {x^2}}}{.5^{8 – {x^2}}} = 0,001.{\left( {{{10}^5}} \right)^{1 – x}}$ có tổng các nghiệm là:
[A]. 5.
[B]. 7.
[C]. – 7.
[D]. – 5 .
$\begin{array}{l}{\left( {2.5} \right)^{8 – {x^2}}} = {10^{ – 3}}{.10^{5 – 5x}} \Leftrightarrow {10^{8 – {x^2}}} = {10^{2 – 5x}}\\ \Leftrightarrow 8 – {x^2} = 2 – 5x \Leftrightarrow x = – 1;x = 6\end{array}$
Ta có : \( – 1 + 6 = 5\). Chọn đáp án A
Câu 7. Phương trình ${9^x} – {5.3^x} + 6 = 0$ có nghiệm là:
[A]. \(x = 1,x = {\log _3}2\).
[B]. \(x = – 1,x = {\log _3}2\).
[C]. \(x = 1,x = {\log _2}3\).
[D]. \(x = – 1,x = – {\log _3}2\).
Đặt \(t = {3^x}\) (\(t > 0\)), khi đó phương trình đã cho tương đương với
\({t^2} – 5t + 6 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 2\\t = 3\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = {\log _3}2\\x = 1\end{array} \right.\)
Câu 8. Cho phương trình \({4.4^x} – {9.2^{x + 1}} + 8 = 0\). Gọi \({x_1},{x_2}\) là hai nghiệm của phương trình trên. Khi đó, tích \({x_1}.{x_2}\) bằng :
[A]. -2 .
[B]. 2.
[C]. – 1.
[D]. 1.
Đặt \(t = {2^x}\) (\(t > 0\)), khi đó phương trình đã cho tương đương với
\(4{t^2} – 18t + 8 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 4\\t = \dfrac{1}{2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{x_1} = 2\\{x_2} = – 1\end{array} \right.\)
Vậy \({x_1}.{x_2} = – 1.2 = – 2\). Chọn đáp án A
Câu 9. Cho phương trình \({4^x} – {4^{1 – x}} = 3\). Khẳng định nào sau đây sai?
[A]. Phương trình vô nghiệm.
[B]. Phương trình có một nghiệm.
[C]. Nghiệm của phương trình là luôn lớn hơn 0.
[D]. Phương trình đã cho tương đương với phương trình: \({4^{2{\rm{x}}}} – {3.4^x} – 4 = 0\).
Đặt \(t = {4^x}\) (\(t > 0\)), khi đó phương trình đã cho tương đương với
\({t^2} – 3t – 4 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 4\\t = – 1(L)\end{array} \right. \Leftrightarrow x = 1\)
Chọn đáp án A
Câu 10. Cho phương trình \({9^{{x^2} + x – 1}} – {10.3^{{x^2} + x – 2}} + 1 = 0.\) Tổng tất cả các nghiệm của phương trình là:
[A]. -2 .
[B]. 2.
[C]. 1.
[D]. 0.
Đặt \(t = {3^{{x^2} + x – 1}}\) (\(t > 0\)), khi đó phương trình đã cho tương đương với
\(3{t^2} – 10t + 3 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 3\\t = \dfrac{1}{3}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{3^{{x^2} + x – 1}} = 3\\{3^{{x^2} + x – 1}} = \dfrac{1}{3}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = – 2\\x = 1\\x = 0\\x = – 1\end{array} \right.\)
Vậy tổng tất cả các nghiệm của phương trình bằng – 2.
Câu 11. Nghiệm của phương trình \({2^x} + {2^{x + 1}} = {3^x} + {3^{x + 1}}\) là:
[A]. \(x = {\log _{\dfrac{3}{2}}}\dfrac{3}{4}\).
[B]. x = 1.
[C]. x = 0.
[D]. \(x = {\log _{\dfrac{4}{3}}}\dfrac{2}{3}\).
${2^x} + {2^{x + 1}} = {3^x} + {3^{x + 1}} \Leftrightarrow {3.2^x} = {4.3^x} \Leftrightarrow {\left( {\dfrac{3}{2}} \right)^x} = \dfrac{3}{4} \Leftrightarrow x = {\log _{\dfrac{3}{2}}}\dfrac{3}{4}$
Câu 12. Nghiệm của phương trình \({2^{2x}} – {3.2^{x + 2}} + 32 = 0\) là:
[A]. \(x \in \left\{ {2;3} \right\}\).
[B]. \(x \in \left\{ {4;8} \right\}\).
[C]. \(x \in \left\{ {2;8} \right\}\).
[D]. \(x \in \left\{ {3;4} \right\}\).
\({2^{2x}} – {3.2^{x + 2}} + 32 = 0 \Leftrightarrow {2^{2x}} – {12.2^x} + 32 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{2^x} = 8\\{2^x} = 4\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 2\\x = 3\end{array} \right.\)
Câu 13. Nghiệm của phương trình \({6.4^x} – {13.6^x} + {6.9^x} = 0\) là:
[A]. \(x \in \left\{ {1; – 1} \right\}\).
[B]. \(x \in \left\{ {\dfrac{2}{3};\dfrac{3}{2}} \right\}\).
[C]. \(x \in \left\{ { – 1;0} \right\}\).
[D]. \(x \in \left\{ {0;1} \right\}\).
\({6.4^x} – {13.6^x} + {6.9^x} = 0 \Leftrightarrow 6{\left( {\dfrac{3}{2}} \right)^{2x}} – 13{\left( {\dfrac{3}{2}} \right)^x} + 6 = 0\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{\left( {\dfrac{3}{2}} \right)^x} = \dfrac{3}{2}\\{\left( {\dfrac{3}{2}} \right)^x} = \dfrac{2}{3}\end{array} \right.\) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1\\x = – 1\end{array} \right.\)
Câu 14. Nghiệm của phương trình \({12.3^x} + {3.15^x} – {5^{x + 1}} = 20\) là:
[A]. \(x = {\log _3}5 – 1\).
[B]. \(x = {\log _3}5\).
[C]. \(x = {\log _3}5 + 1\).
[D]. \(x = {\log _5}3 – 1\).
\({12.3^x} + {3.15^x} – {5^{x + 1}} = 20\)\( \Leftrightarrow {3.3^x}\left( {{5^x} + 4} \right) – 5\left( {{5^x} + 4} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow \left( {{5^x} + 4} \right)\left( {{3^{x + 1}} – 5} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow {3^{x + 1}} = 5\) \( \Leftrightarrow x = {\log _3}5 – 1\)
Câu 15. Phương trình ${9^x} – {5.3^x} + 6 = 0$ có tổng các nghiệm là:
[A]. \({\log _3}6\) .
[B]. \({\log _3}\dfrac{2}{3}\) .
[C]. \({\log _3}\dfrac{3}{2}\) .
[D]. \( – {\log _3}6\) .
${9^x} – {5.3^x} + 6 = 0$ $\left( 1 \right)$
$\left( 1 \right) \Leftrightarrow {\left( {{3^2}} \right)^x} – {5.3^x} + 6 = 0 \Leftrightarrow {\left( {{3^x}} \right)^2} – {5.3^x} + 6 = 0{\rm{ }}\left( {1′} \right)$
Đặt $t = {3^x} > 0$. Khi đó: $\left( {1′} \right) \Leftrightarrow {t^2} – 5t + 6 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 2{\rm{ }}\left( N \right)\\t = 3{\rm{ }}\left( N \right)\end{array} \right.$
Với $t = 2 \Rightarrow {3^x} = 2 \Leftrightarrow x = {\log _3}2$.
Với $t = 3 \Rightarrow {3^x} = 3 \Leftrightarrow x = {\log _3}3 = 1$.
Suy ra \(1 + {\log _3}2 = {\log _3}3 + {\log _3}2 = {\log _3}6\)
Câu 16. Cho phương trình ${2^{1 + 2x}} + {15.2^x} – 8 = 0$, khẳng định nào sau dây đúng?
[A]. Có một nghiệm.
[B]. Vô nghiệm.
[C]. Có hai nghiệm dương.
[D]. Có hai nghiệm âm.
${2^{1 + 2x}} + {15.2^x} – 8 = 0$ $\left( 2 \right)$
$\left( 2 \right) \Leftrightarrow {2.2^{2x}} + {15.2^x} – 8 = 0 \Leftrightarrow 2.{\left( {{2^x}} \right)^2} + {15.2^x} – 8 = 0{\rm{ }}\left( {2′} \right)$
Đặt $t = {2^x} > 0$. Khi đó: $\left( {2′} \right) \Leftrightarrow 2{t^2} + 15t – 8 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = \dfrac{1}{2}{\rm{ }}\left( N \right)\\t = – 8{\rm{ }}\left( L \right)\end{array} \right.$
Với $t = \dfrac{1}{2} \Rightarrow {2^x} = \dfrac{1}{2} \Leftrightarrow x = {\log _2}\dfrac{1}{2} \Leftrightarrow x = – 1$
Câu 17. Phương trình ${5^x} + {25^{1 – x}} = 6{\rm{ }}$có tích các nghiệm là :
[A]. ${\log _5}\left( {\dfrac{{1 + \sqrt {21} }}{2}} \right)$.
[B]. ${\log _5}\left( {\dfrac{{1 – \sqrt {21} }}{2}} \right)$.
[C]. 5.
[D]. $5{\log _5}\left( {\dfrac{{1 + \sqrt {21} }}{2}} \right)$.
${5^x} + {25^{1 – x}} = 6{\rm{ }}\left( 1 \right)$
$\left( 1 \right) \Leftrightarrow {5^x} + \dfrac{{25}}{{{{25}^x}}} – 6 = 0 \Leftrightarrow {5^x} + \dfrac{{25}}{{{{\left( {{5^2}} \right)}^x}}} – 6 = 0 \Leftrightarrow {5^x} + \dfrac{{25}}{{{{\left( {{5^x}} \right)}^2}}} – 6 = 0{\rm{ }}\left( {6′} \right)$. Đặt $t = {5^x} > 0$.
Khi đó: $\left( {6′} \right) \Leftrightarrow t + \dfrac{{25}}{{{t^2}}} – 6 = 0 \Leftrightarrow {t^3} – 6t + 25 = 0 \Leftrightarrow \left( {t – 5} \right)\left( {{t^2} – t – 5} \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 5{\rm{ }}\left( N \right)\\t = \dfrac{{1 + \sqrt {21} }}{2}{\rm{ }}\left( N \right)\\t = \dfrac{{1 – \sqrt {21} }}{2}{\rm{ }}\left( L \right)\end{array} \right.$
Với \[t = 5 \Rightarrow {5^x} = 5 \Leftrightarrow x = 1\].
Với $t = \dfrac{{1 + \sqrt {21} }}{2} \Rightarrow {5^x} = \dfrac{{1 + \sqrt {21} }}{2} \Leftrightarrow x = {\log _5}\left( {\dfrac{{1 + \sqrt {21} }}{2}} \right)$.
Suy ra: \(1.{\log _5}\left( {\dfrac{{1 + \sqrt {21} }}{2}} \right) = {\log _5}\left( {\dfrac{{1 + \sqrt {21} }}{2}} \right)\)
Câu 18. Phương trình \({\left( {7 + 4\sqrt 3 } \right)^x} + {\left( {2 + \sqrt 3 } \right)^x} = 6\) có nghiệm là:
[A]. \(x = {\log _{\left( {2 + \sqrt 3 } \right)}}2\).
[B]. \(x = {\log _2}3\).
[C]. \(x = {\log _2}\left( {2 + \sqrt 3 } \right)\).
[D]. x = 1.
Đặt \(t = {\left( {2 + \sqrt 3 } \right)^x}\) (\(t > 0\)), khi đó phương trình đã cho tương đương với
\({t^2} + t – 6 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 2\\t = – 3(L)\end{array} \right. \Leftrightarrow x = {\log _{\left( {2 + \sqrt 3 } \right)}}2\)
Câu 19. Tập nghiệm của bất phương trình \({\left( {\dfrac{1}{2}} \right)^x} > 32\) là:
[A]. \(x \in \left( { – \infty ; – 5} \right)\).
[B]. \(x \in \left( { – \infty ;5} \right)\).
[C]. \(x \in \left( { – 5; + \infty } \right)\).
[D]. \(x \in \left( {5; + \infty } \right)\).
\({\left( {\dfrac{1}{2}} \right)^x} > 32\) \( \Leftrightarrow {\left( {\dfrac{1}{2}} \right)^x} > {\left( {\dfrac{1}{2}} \right)^{ – 5}}\)\( \Leftrightarrow x < – 5\)
Câu 20. Cho hàm số $f\left( x \right) = {2^{2x}}{.3^{{{\sin }^2}x}}$. Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng ?
[A]. $f\left( x \right) < 1 \Leftrightarrow x\ln 4 + {\sin ^2}x\ln 3 < 0$.
[B]. $f\left( x \right) < 1 \Leftrightarrow 2x + 2\sin x{\log _2}3 < 0$.
[C]. $f\left( x \right) < 1 \Leftrightarrow x{\log _3}2 + {\sin ^2}x < 0$.
[D]. $f\left( x \right) < 1 \Leftrightarrow 2 + {x^2}{\log _2}3 < 0$.
$f\left( x \right) < 1 \Leftrightarrow \ln \left( {{2^{2{\rm{x}}}}{{.3}^{{{\sin }^2}x}}} \right) < \ln 1 \Leftrightarrow x\ln 4 + {\sin ^2}x\ln 3 < 0$
Chọn đáp án A
Câu 21. Tập nghiệm của bất phương trình \({2^x} + {2^{x + 1}} \le {3^x} + {3^{x – 1}}\)
[A]. \(x \in \left[ {2; + \infty } \right)\).
[B]. \(x \in \left( {2; + \infty } \right)\).
[C]. \(x \in \left( { – \infty ;2} \right)\).
[D]. \(\left( {2; + \infty } \right)\).
\({2^x} + {2^{x + 1}} \le {3^x} + {3^{x – 1}}\)\( \Leftrightarrow {3.2^x} \le \dfrac{4}{3}{.3^x}\) \( \Leftrightarrow {\left( {\dfrac{3}{2}} \right)^x} \ge \dfrac{9}{4}\)\( \Leftrightarrow x \ge 2\)
Câu 22. Tập nghiệm của bất phương trình ${\left( {\dfrac{1}{9}} \right)^x} > {3^{\dfrac{{2x}}{{x + 1}}}}$ là:
[A]. $\left[ \begin{array}{l}x < – 2\\ – 1 < x < 0\end{array} \right.$.
[B]. x < – 2.
[C]. – 1 < x < 0.
[D]. $ – 1 \le x < 0$.
Điều kiện: $x \ne – 1$
$pt \Leftrightarrow {3^{ – 2x}} > {3^{\dfrac{{2x}}{{x + 1}}}} \Leftrightarrow – 2x > \dfrac{{2x}}{{x + 1}} \Leftrightarrow \dfrac{{2x}}{{x + 1}} + 2x < 0 \Leftrightarrow 2x\left( {\dfrac{1}{{x + 1}} + 1} \right) < 0$
${\rm{ }} \Leftrightarrow \dfrac{{2x\left( {x + 2} \right)}}{{x + 1}} < 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x < – 2\\ – 1 < x < 0\end{array} \right.$. Kết hợp với điều kiện$ \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}x < – 2\\ – 1 < x < 0\end{array} \right.$
Câu 23. Tập nghiệm của bất phương trình \({16^x} – {4^x} – 6 \le 0\)là
[A]. \(x \le {\log _4}3.\)
[B]. \(x > {\log _4}3.\)
[C]. \(x \ge 1.\)
[D]. \(x \ge 3\)
Đặt \(t = {4^x}\) (\(t > 0\)), khi đó bất phương trình đã cho tương đương với
\({t^2} – t – 6 \le 0 \Leftrightarrow – 2 \le t \le 3 \Leftrightarrow 0 < t \le 3 \Leftrightarrow x \le {\log _4}3.\)
Câu 24. Tập nghiệm của bất phương trình \(\dfrac{{{3^x}}}{{{3^x} – 2}} < 3\) là:
[A]. \(\left[ \begin{array}{l}x > 1\\x < {\log _3}2\end{array} \right.\).
[B]. \(x > {\log _3}2\).
[C]. \(x < 1\).
[D]. \({\log _3}2 < x < 1\).
\(\dfrac{{{3^x}}}{{{3^x} – 2}} < 3 \Leftrightarrow \dfrac{{{3^x} – 3}}{{{3^x} – 2}} > 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{3^x} > 3\\{3^x} < 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x > 1\\x < {\log _3}2\end{array} \right.\)
Câu 25. Tập nghiệm của bất phương trình \({11^{\sqrt {x + 6} }} \ge {11^x}\) là:
[A]. \( – 6 \le x \le 3.\)
[B]. x < – 6.
[C]. x > 3.
[D]. \(\emptyset \).
\({11^{\sqrt {x + 6} }} \ge {11^x} \Leftrightarrow \sqrt {x + 6} \ge x \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}x < 0\\x + 6 \ge 0\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}x \ge 0\\x + 6 \ge {x^2}\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} – 6 \le x < 0\\\left\{ \begin{array}{l}x \ge 0\\ – 2 \le x \le 3\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow – 6 \le x \le 3\)
Câu 26. Tập nghiệm của bất phương trình \(\dfrac{1}{{{3^x} + 5}} \le \dfrac{1}{{{3^{x + 1}} – 1}}\) là:
[A]. \( – 1 < x \le 1.\)
[B]. \(x \le – 1.\)
[C]. x > 1.
[D]. 1 < x < 2.
Đặt \(t = {3^x}\) (\(t > 0\)), khi đó bất phương trình đã cho tương đương với
\(\dfrac{1}{{t + 5}} \le \dfrac{1}{{3t – 1}} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}3t – 1 > 0\\3t – 1 \le t + 5\end{array} \right. \Leftrightarrow \dfrac{1}{3} < t \le 3 \Leftrightarrow – 1 < x \le 1.\)
Câu 27. Cho bất phương trình ${\left( {\dfrac{5}{7}} \right)^{{x^2} – x + 1}} > {\left( {\dfrac{5}{7}} \right)^{2{\rm{x}} – 1}}$, tập nghiệm của bất phương trình có dạng \(S = \left( {a;b} \right)\). Giá trị của biểu thức \(A = b – a\) nhận giá trị nào sau đây?
[A]. 1.
[B]. – 1.
[C]. 2.
[D]. – 2.
${\left( {\dfrac{5}{7}} \right)^{{x^2} – x + 1}} > {\left( {\dfrac{5}{7}} \right)^{2{\rm{x}} – 1}} \Leftrightarrow {x^2} – x + 1 < 2{\rm{x}} – 1 \Leftrightarrow {x^2} – 3x + 2 < 0 \Leftrightarrow 1 < x < 2$
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là $S = \left( {1;2} \right)$. Chọn đáp án A
Câu 28. Tập nghiệm của bất phương trình \({4^x} – {3.2^x} + 2 > 0\) là:
[A]. \(x \in \left( { – \infty ;0} \right) \cup \left( {1; + \infty } \right).\)
[B]. \(x \in \left( { – \infty ;1} \right) \cup \left( {2; + \infty } \right).\)
[C]. \(x \in \left( {0;1} \right).\)
[D]. \(x \in \left( {1;2} \right).\)
\({4^x} – {3.2^x} + 2 > 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{2^x} > 2\\{2^x} < 1\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x > 1\\x < 0\end{array} \right.\)
Câu 29. Tập nghiệm của bất phương trình \({3^x}{.2^{x + 1}} \ge 72\) là:
[A]. \(x \in \left[ {2; + \infty } \right).\)
[B]. \(x \in \left( {2; + \infty } \right).\)
[C]. \(x \in \left( { – \infty ;2} \right).\)
[D]. \(x \in \left( { – \infty ;2} \right].\)
\({3^x}{.2^{x + 1}} \ge 72 \Leftrightarrow {2.6^x} \ge 72\)\( \Leftrightarrow x \ge 2\)
Câu 30. Tập nghiệm của bất phương trình \({3^{x + 1}} – {2^{2x + 1}} – {12^{\dfrac{x}{2}}} < 0\) là:
[A]. \(x \in \left( {0; + \infty } \right).\)
[B]. \(x \in \left( {1; + \infty } \right).\)
[C]. \(x \in \left( { – \infty ;0} \right).\)
[D]. \(x \in \left( { – \infty ;1} \right).\)
\({3^{x + 1}} – {2^{2x + 1}} – {12^{\dfrac{x}{2}}} < 0\)\( \Leftrightarrow {3.9^{\dfrac{x}{2}}} – {2.16^{\dfrac{x}{2}}} – {12^{\dfrac{x}{2}}} < 0\)\( \Leftrightarrow 3. – 2.{\left( {\dfrac{{16}}{9}} \right)^{\dfrac{x}{2}}} – {\left( {\dfrac{4}{3}} \right)^{\dfrac{x}{2}}} < 0\)
\( \Leftrightarrow {\left( {\dfrac{4}{3}} \right)^{\dfrac{x}{2}}} > 1\)\( \Leftrightarrow x > 0\)
Câu 31. Tập nghiệm của bất phương trình \(\dfrac{{{{2.3}^x} – {2^{x + 2}}}}{{{3^x} – {2^x}}} \le 1\) là:
[A]. \(x \in \left( {0;{{\log }_{\dfrac{3}{2}}}3} \right].\)
[B]. \(x \in \left( {1;3} \right).\)
[C]. \(x \in \left( {1;3} \right].\)
[D]. \(x \in \left[ {0;{{\log }_{\dfrac{3}{2}}}3} \right].\)
\(\dfrac{{{{2.3}^x} – {2^{x + 2}}}}{{{3^x} – {2^x}}} \le 1\)\( \Leftrightarrow \dfrac{{2.{{\left( {\dfrac{3}{2}} \right)}^x} – 4}}{{{{\left( {\dfrac{3}{2}} \right)}^x} – 1}} \le 1\) \( \Leftrightarrow \dfrac{{2.{{\left( {\dfrac{3}{2}} \right)}^x} – 4}}{{{{\left( {\dfrac{3}{2}} \right)}^x} – 1}} – 1 \le 0\)
\( \Leftrightarrow \dfrac{{{{\left( {\dfrac{3}{2}} \right)}^x} – 3}}{{{{\left( {\dfrac{3}{2}} \right)}^x} – 1}} \le 0\)\( \Leftrightarrow 1 < {\left( {\dfrac{3}{2}} \right)^x} \le 3\) \( \Leftrightarrow 0 < x \le {\log _{\dfrac{3}{2}}}3\)
Câu 32. Tập nghiệm của bất phương trình ${\left( {\dfrac{2}{{\sqrt 5 }}} \right)^{\dfrac{1}{x}}} \le {\left( {\dfrac{2}{{\sqrt 5 }}} \right)^3}$ là:
[A]. $\left( {0;\dfrac{1}{3}} \right].$
[B]. $\left( {0;\dfrac{1}{3}} \right).$
[C]. $\left( { – \infty ;\dfrac{1}{3}} \right].$
[D]. $\left( { – \infty ;\dfrac{1}{3}} \right] \cup \left( {0; + \infty } \right).$
Vì $\dfrac{2}{{\sqrt 5 }} < 1$ nên bất phương trình tương đương với $\dfrac{1}{x} \ge 3 \Leftrightarrow \dfrac{{1 – 3x}}{x} \ge 0 \Leftrightarrow 0 < x \le \dfrac{1}{3}$.
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là $\left( {0;\dfrac{1}{3}} \right]$
Câu 33. Tập nghiệm của bất phương trình ${2^x} + {4.5^x} – 4 < {10^x}$ là:
[A]. \(\left[ \begin{array}{l}x < 0\\x > 2\end{array} \right..\)
[B]. x < 0.
[C]. x > 2.
[D]. 0 < x < 2.
${2^x} + {4.5^x} – 4 < {10^x}$$ \Leftrightarrow {2^x} – {10^x} + {4.5^x} – 4 < 0 \Leftrightarrow {2^x}\left( {1 – {5^x}} \right) – 4\left( {1 – {5^x}} \right) < 0 \Leftrightarrow \left( {1 – {5^x}} \right)\left( {{2^x} – 4} \right) < 0$
${\rm{ }} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}1 – {5^x} < 0\\{2^x} – 4 > 0\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}1 – {5^x} > 0\\{2^x} – 4 < 0\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}{5^x} > 1\\{2^x} > 4\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}{5^x} < 1\\{2^x} < 4\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x > 2\\x < 0\end{array} \right. \Leftrightarrow x \in \left( { – \infty ;0} \right) \cup \left( {2; + \infty } \right)$
Câu 34. Tập nghiệm của bất phương trình ${2^{\sqrt x }} – {2^{1 – \sqrt x }} < 1$ là:
[A]. $ – 1 \le x{\kern 1pt} \le 1.$
[B]. \(\left( { – 8;0} \right).\)
[C]. \(\left( {1;9} \right).\)\(\)
[D]. \(\left( {0;1} \right].\)
${2^{\sqrt x }} – {2^{1 – \sqrt x }} < 1$ $\left( 1 \right)$. Điều kiện: $x \ge 0$
$\left( 1 \right) \Leftrightarrow {2^{\sqrt x }} – \dfrac{2}{{{2^{\sqrt x }}}} < 1{\rm{ }}\left( 2 \right)$. Đặt $t = {2^{\sqrt x }}.{\rm{ Do }}x \ge 0 \Rightarrow t \ge 1$
$\left( 2 \right) \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}t \ge 1\\t – \dfrac{2}{t} < 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}t \ge 1\\{t^2} – t – 2 < 0\end{array} \right. \Leftrightarrow 1 \le t < 2 \Leftrightarrow 1 \le {2^{\sqrt x }} < 2 \Leftrightarrow 0 \le x{\kern 1pt} < 1$
VẬN DỤNG
Câu 35. Tìm tất cả các nghiệm của phương trình \({4^{{x^2} – 3x + 2}} + {4^{{x^2} + 6x + 5}} = {4^{2{x^2} + 3x + 7}} + 1\).
[A]. \(x \in \left\{ { – 5; – 1;1;2} \right\}.\)
[B]. \(x \in \left\{ { – 5; – 1;1;3} \right\}.\)
[C]. \(x \in \left\{ { – 5; – 1;1; – 2} \right\}.\)
[D]. \(x \in \left\{ {5; – 1;1;2} \right\}.\)
\({4^{{x^2} – 3x + 2}} + {4^{{x^2} + 6x + 5}} = {4^{2{x^2} + 3x + 7}} + 1\)\( \Leftrightarrow {4^{{x^2} – 3x + 2}} + {4^{{x^2} + 6x + 5}} = {4^{{x^2} – 3x + 2}}{.4^{{x^2} + 6x + 5}} + 1\)
\( \Leftrightarrow {4^{{x^2} – 3x + 2}}\left( {1 – {4^{{x^2} + 6x + 5}}} \right) – \left( {1 – {4^{{x^2} + 6x + 5}}} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow \left( {{4^{{x^2} – 3x + 2}} – 1} \right)\left( {1 – {4^{{x^2} + 6x + 5}}} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{4^{{x^2} – 3x + 2}} – 1 = 0\\1 – {4^{{x^2} + 6x + 5}} = 0\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{x^2} – 3x + 2 = 0\\{x^2} + 6x + 5 = 0\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = – 1 \vee x = – 5\\x = 1 \vee x = 2\end{array} \right.\)
Câu 36. Phương trình \({\left( {\sqrt 3 – \sqrt 2 } \right)^x} + {\left( {\sqrt 3 + \sqrt 2 } \right)^x} = {\left( {\sqrt {10} } \right)^x}\) có tất cả bao nhiêu nghiệm thực ?
[A]. 1.
[B]. 2.
[C]. 3.
[D]. 4.
\({\left( {\sqrt 3 – \sqrt 2 } \right)^x} + {\left( {\sqrt 3 + \sqrt 2 } \right)^x} = {\left( {\sqrt {10} } \right)^x}\)$ \Leftrightarrow {\left( {\dfrac{{\sqrt 3 – \sqrt 2 }}{{\sqrt {10} }}} \right)^x} + {\left( {\dfrac{{\sqrt 3 + \sqrt 2 }}{{\sqrt {10} }}} \right)^x} = 1$
Xét hàm số \(f\left( x \right) = {\left( {\dfrac{{\sqrt 3 – \sqrt 2 }}{{\sqrt {10} }}} \right)^x} + {\left( {\dfrac{{\sqrt 3 + \sqrt 2 }}{{\sqrt {10} }}} \right)^x}\)
Ta có: \(f\left( 2 \right) = 1\)
Hàm số \(f\left( x \right)\) nghịch biến trên \(\mathbb{R}\) do các cơ số \(\dfrac{{\sqrt 3 – \sqrt 2 }}{{\sqrt {10} }} < 1;\dfrac{{\sqrt 3 + \sqrt 2 }}{{\sqrt {10} }} < 1\)
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất là \(x = 2\).
Câu 37. Phương trình \({3^{2x}} + 2x\left( {{3^x} + 1} \right) – {4.3^x} – 5 = 0\) có tất cả bao nhiêu nghiệm không âm ?
[A]. 1.
[B]. 2.
[C]. 0.
[D]. 3.
\({3^{2x}} + 2x\left( {{3^x} + 1} \right) – {4.3^x} – 5 = 0\)\( \Leftrightarrow \left( {{3^{2x}} – 1} \right) + 2x\left( {{3^x} + 1} \right) – \left( {{{4.3}^x} + 4} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow \left( {{3^x} – 1} \right)\left( {{3^x} + 1} \right) + \left( {2x – 4} \right)\left( {{3^x} + 1} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow \left( {{3^x} + 2x – 5} \right)\left( {{3^x} + 1} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow {3^x} + 2x – 5 = 0\)
Xét hàm số \(f\left( x \right) = {3^x} + 2x – 5\) , ta có :\(f\left( 1 \right) = 0\).
\(f’\left( x \right) = {3^x}\ln 3 + 2 > 0;\forall x \in \mathbb{R}\) . Do đó hàm số \(f\left( x \right)\) đồng biến trên \(\mathbb{R}\).
Vậy nghiệm duy nhất của phương trình là x = 1
Câu 38. Phương trình ${2^{x – 3}} = {3^{{x^2} – 5x + 6}}$ có hai nghiệm \({x_1},{x_2}\) trong đó \({x_1} < {x_2}\) , hãy chọn phát biểu đúng?
[A]. \(3{x_1} – 2{x_2} = {\log _3}8\).
[B]. \(2{x_1} – 3{x_2} = {\log _3}8\).
[C]. \(2{x_1} + 3{x_2} = {\log _3}54.\)
[D]. \(3{x_1} + 2{x_2} = {\log _3}54.\)
Logarit hóa hai vế của phương trình (theo cơ số 2) ta được: $\left( 3 \right) \Leftrightarrow {\log _2}{2^{x – 3}} = {\log _2}{3^{{x^2} – 5x + 6}}$
$ \Leftrightarrow \left( {x – 3} \right){\log _2}2 = \left( {{x^2} – 5x + 6} \right){\log _2}3 \Leftrightarrow \left( {x – 3} \right) – \left( {x – 2} \right)\left( {x – 3} \right){\log _2}3 = 0$
$ \Leftrightarrow \left( {x – 3} \right).\left[ {1 – \left( {x – 2} \right){{\log }_2}3} \right] = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x – 3 = 0\\1 – \left( {x – 2} \right){\log _2}3\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 3\\\left( {x – 2} \right){\log _2}3 = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 3\\x – 2 = \dfrac{1}{{{{\log }_2}3}}\end{array} \right.$
$ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 3\\x = {\log _3}2 + 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 3\\x = {\log _3}2 + {\log _3}9\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 3\\x = {\log _3}18\end{array} \right.$
Câu 39. Cho phương trình ${\left( {7 + 4\sqrt 3 } \right)^x} + {\left( {2 + \sqrt 3 } \right)^x} = 6$. Khẳng định nào sau đây là đúng?
[A]. Phương trình có một nghiệm vô tỉ.
[B]. Phương trình có một nghiệm hữu tỉ.
[C]. Phương trình có hai nghiệm trái dấu.
[D]. Tích của hai nghiệm bằng \( – 6\) .
${\left( {7 + 4\sqrt 3 } \right)^x} + {\left( {2 + \sqrt 3 } \right)^x} = 6$ $\left( 8 \right)$
$\left( 8 \right) \Leftrightarrow {\left[ {{{\left( {2 + \sqrt 3 } \right)}^2}} \right]^x} + {\left( {2 + \sqrt 3 } \right)^x} – 6 = 0 \Leftrightarrow {\left[ {{{\left( {2 + \sqrt 3 } \right)}^x}} \right]^2} + {\left( {2 + \sqrt 3 } \right)^x} – 6 = 0{\rm{ }}\left( {8′} \right)$
Đặt $t = {\left( {2 + \sqrt 3 } \right)^x} > 0$.
Khi đó: $\left( {8′} \right) \Leftrightarrow {t^2} + t – 6 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 2{\rm{ }}\left( N \right)\\t = – 3{\rm{ }}\left( L \right)\end{array} \right.$. Với \[t = 2 \Rightarrow {\left( {2 + \sqrt 3 } \right)^x} = 2 \Leftrightarrow x = {\log _{\left( {2 + \sqrt 3 } \right)}}2\]
Chọn đáp án A
Câu 40. Phương trình ${3^{3 + 3x}} + {3^{3 – 3x}} + {3^{4 + x}} + {3^{4 – x}} = {10^3}$có tổng các nghiệm là ?
[A]. 0.
[B]. 2.
[C]. 3.
[D]. 4 .
${3^{3 + 3x}} + {3^{3 – 3x}} + {3^{4 + x}} + {3^{4 – x}} = {10^3}$ $\left( 7 \right)$
$\left( 7 \right) \Leftrightarrow {27.3^{3x}} + \dfrac{{27}}{{{3^{3x}}}} + {81.3^x} + \dfrac{{81}}{{{3^x}}} = {10^3} \Leftrightarrow 27.\left( {{3^{3x}} + \dfrac{1}{{{3^{3x}}}}} \right) + 81.\left( {{3^x} + \dfrac{1}{{{3^x}}}} \right) = {10^3}{\rm{ }}\left( {7′} \right)$
Đặt $t = {3^x} + \dfrac{1}{{{3^x}}}\mathop \ge \limits^{C\^o si} 2\sqrt {{3^x}.\dfrac{1}{{{3^x}}}} = 2$
$ \Rightarrow {t^3} = {\left( {{3^x} + \dfrac{1}{{{3^x}}}} \right)^3} = {3^{3x}} + {3.3^{2x}}.\dfrac{1}{{{3^x}}} + {3.3^x}.\dfrac{1}{{{3^{2x}}}} + \dfrac{1}{{{3^{3x}}}} \Leftrightarrow {3^{3x}} + \dfrac{1}{{{3^{3x}}}} = {t^3} – 3t$
Khi đó: $\left( {7′} \right) \Leftrightarrow 27\left( {{t^3} – 3t} \right) + 81t = {10^3} \Leftrightarrow {t^3} = \dfrac{{{{10}^3}}}{{27}} \Leftrightarrow t = \dfrac{{10}}{3} > 2{\rm{ }}\left( N \right)$
Với $t = \dfrac{{10}}{3} \Rightarrow {3^x} + \dfrac{1}{{{3^x}}} = \dfrac{{10}}{3}{\rm{ }}\left( {7”} \right)$
Đặt $y = {3^x} > 0$. Khi đó: $\left( {7”} \right) \Leftrightarrow y + \dfrac{1}{y} = \dfrac{{10}}{3} \Leftrightarrow 3{y^2} – 10y + 3 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}y = 3{\rm{ }}\left( N \right)\\y = \dfrac{1}{3}{\rm{ }}\left( N \right)\end{array} \right.$
Với $y = 3 \Rightarrow {3^x} = 3 \Leftrightarrow x = 1$
Với $y = \dfrac{1}{3} \Rightarrow {3^x} = \dfrac{1}{3} \Leftrightarrow x = – 1$
Câu 41. Phương trình ${9^{{{\sin }^2}x}} + {9^{{{\cos }^2}x}} = 6$ có họ nghiệm là ?
[A]. $x = \dfrac{\pi }{4} + \dfrac{{k\pi }}{2},{\rm{ }}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right).$
[B]. $x = \dfrac{\pi }{2} + \dfrac{{k\pi }}{2},{\rm{ }}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right).$
[C]. $x = \dfrac{\pi }{6} + \dfrac{{k\pi }}{2},{\rm{ }}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right).$
[D]. $x = \dfrac{\pi }{3} + \dfrac{{k\pi }}{2},{\rm{ }}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right).$
${9^{{{\sin }^2}x}} + {9^{{{\cos }^2}x}} = 6$ $ \Leftrightarrow {9^{1 – {{\cos }^2}x}} + {9^{{{\cos }^2}x}} = 6 \Leftrightarrow \dfrac{9}{{{9^{{{\cos }^2}x}}}} + {9^{{{\cos }^2}x}} – 6 = 0{\rm{ }}\left( * \right)$
Đặt $t = {9^{{{\cos }^2}x}},{\rm{ }}\left( {1 \le t \le 9} \right)$. Khi đó: $\left( * \right) \Leftrightarrow \dfrac{9}{t} + t – 6 = 0 \Leftrightarrow {t^2} – 6t + 9 = 0 \Leftrightarrow t = 3$
Với $t = 3 \Rightarrow {9^{{{\cos }^2}x}} = 3 \Leftrightarrow {3^{2{{\cos }^2}x}} = {3^1} \Leftrightarrow 2{\cos ^2}x – 1 = 0 \Leftrightarrow \cos 2x = 0 \Leftrightarrow x = \dfrac{\pi }{4} + \dfrac{{k\pi }}{2},{\rm{ }}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)$
Câu 42. Với giá trị nào của tham số \(m\) thì phương trình ${\left( {2 + \sqrt 3 } \right)^x} + {\left( {2 – \sqrt 3 } \right)^x} = m{\rm{ }}$ có hai nghiệm phân biệt?
[A]. \(m > 2\).
[B]. \(m < 2\).
[C]. \(m = 2\).
[D]. \(m \le 2\).
câu 8 & 9
Nhận xét: $\left( {2 + \sqrt 3 } \right)\left( {2 – \sqrt 3 } \right) = 1 \Leftrightarrow {\left( {2 + \sqrt 3 } \right)^x}{\left( {2 – \sqrt 3 } \right)^x} = 1$.
Đặt $t = {\left( {2 + \sqrt 3 } \right)^x} \Rightarrow {\left( {2 – \sqrt 3 } \right)^x} = \dfrac{1}{t},\forall t \in \left( {0, + \infty } \right)$.
$\left( 1 \right) \Leftrightarrow t + \dfrac{1}{t} = m \Leftrightarrow f\left( t \right) = t + \dfrac{1}{t} = m{\rm{ }}\left( {1′} \right),\forall t \in \left( {0, + \infty } \right)$.
Xét hàm số$f\left( t \right) = t + \dfrac{1}{t}$ xác định và liên tục trên$\left( {0, + \infty } \right)$.
Ta có: $f’\left( t \right) = 1 – \dfrac{1}{{{t^2}}} = \dfrac{{{t^2} – 1}}{{{t^2}}}$. Cho $f’\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow t = \pm 1$.
Bảng biến thiên:
Dựa vào bảng biến thiên:
+ Nếu $m < 2$ thì phương trình $\left( {1′} \right)$vô nghiệm$ \Rightarrow pt\left( 1 \right)$vô nghiệm.
Câu 8 chọn đáp án A
+ Nếu $m = 2$ thì phương trình $\left( {1′} \right)$có đúng một nghiệm$t = 1$$ \Rightarrow pt\left( 1 \right)$có đúng một nghiệm $t = {\left( {2 + \sqrt 3 } \right)^x} = 1 \Rightarrow x = 0$.
+ Nếu $m > 2$thì phương trình $\left( {1′} \right)$có hai nghiệm phân biệt$ \Rightarrow pt\left( 1 \right)$có hai nghiệm phân biệt.
[/spoiler]
Câu 9 chọn đáp án A
[/spoiler]
Câu 43. Gọi \({x_1},{x_2}\) là hai nghiệm của phương trình \({2^{{x^2} + 4}} = {2^{2\left( {{x^2} + 1} \right)}} + \sqrt {{2^{2\left( {{x^2} + 2} \right)}} – {2^{{x^2} + 3}} + 1} \) . Khi đó, tổng hai nghiệm bằng?
[A]. 0.
[B]. 2.
[C]. – 2.
[D]. 1.
\({2^{{x^2} + 4}} = {2^{2\left( {{x^2} + 1} \right)}} + \sqrt {{2^{2\left( {{x^2} + 2} \right)}} – {2^{{x^2} + 3}} + 1} \Leftrightarrow {8.2^{{x^2} + 1}} = {2^{2\left( {{x^2} + 1} \right)}} + \sqrt {{{4.2}^{2\left( {{x^2} + 1} \right)}} – {{4.2}^{{x^2} + 1}} + 1} \)
Đặt \(t = {2^{{x^2} + 1}}\left( {t \ge 2} \right)\) , phương trình trên tương đương với
\(8t = {t^2} + \sqrt {4{t^2} – 4t + 1} \Leftrightarrow {t^2} – 6t – 1 = 0 \Leftrightarrow t = 3 + \sqrt {10} \) (vì \(t \ge 2\)). Từ đó suy ra
\({2^{{x^2} + 1}} = 3 + \sqrt {10} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{x_1} = \sqrt {{{\log }_2}\dfrac{{3 + \sqrt {10} }}{2}} \\{x_2} = – \sqrt {{{\log }_2}\dfrac{{3 + \sqrt {10} }}{2}} \end{array} \right.\)
Vậy tổng hai nghiệm bằng 0.
Câu 44. Với giá trị của tham số \(m\) thì phương trình \(\left( {m + 1} \right){16^x} – 2\left( {2m – 3} \right){4^x} + 6m + 5 = 0\) có hai nghiệm trái dấu?
[A]. \( – 4 < m < – 1.\)
[B]. Không tồn tại \(m\).
[C]. \( – 1 < m < \dfrac{3}{2}\).
[D]. \( – 1 < m < – \dfrac{5}{6}\).
Đặt \({4^x} = t > 0\). Phương trình đã cho trở thành: $\underbrace {\left( {m + 1} \right){t^2} – 2\left( {2m – 3} \right)t + 6m + 5}_{f\left( t \right)} = 0.$ \(\left( * \right)\)
Yêu cầu bài toán \( \Leftrightarrow \left( * \right)\) có hai nghiệm \({t_1},{\rm{ }}{t_2}\) thỏa mãn \(0 < {t_1} < 1 < {t_2}\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m + 1 \ne 0\\\left( {m + 1} \right)f\left( 1 \right) < 0\\\left( {m + 1} \right)\left( {6m + 5} \right) > 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m + 1 \ne 0\\\left( {m + 1} \right)\left( {3m + 12} \right) < 0\\\left( {m + 1} \right)\left( {6m + 5} \right) > 0\end{array} \right. \Leftrightarrow – 4 < m < – 1.\)
Câu 45. Cho bất phương trình:$\dfrac{1}{{{5^{x + 1}} – 1}} \ge \dfrac{1}{{5 – {5^x}}}$. Tìm tập nghiệm của bất phương trình.
[A]. $S = \left( { – 1;0} \right] \cup \left( {1; + \infty } \right).$
[B]. $S = \left( { – 1;0} \right] \cap \left( {1; + \infty } \right).$
[C]. $S = \left( { – \infty ;0} \right].$
[D]. $S = \left( { – \infty ;0} \right).$
$\dfrac{1}{{{5^{x + 1}} – 1}} \ge \dfrac{1}{{5 – {5^x}}} \Leftrightarrow \dfrac{{6\left( {1 – {5^x}} \right)}}{{\left( {{{5.5}^x} – 1} \right)\left( {5 – {5^x}} \right)}} \ge 0\,\,(1)$.
Đặt $t = {5^x}$, BPT $(1) \Leftrightarrow \dfrac{{6\left( {1 – t} \right)}}{{\left( {5t – 1} \right)\left( {5 – t} \right)}} \ge 0\,$. Đặt $f(t) = \dfrac{{6\left( {1 – t} \right)}}{{\left( {5t – 1} \right)\left( {5 – t} \right)}}$.
Lập bảng xét dấu $f(t) = \dfrac{{6\left( {1 – t} \right)}}{{\left( {5t – 1} \right)\left( {5 – t} \right)}}$, ta được nghiệm: $\left[ \begin{array}{l}5 < t\\\dfrac{1}{5} < t \le 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}5 < {5^x}\\\dfrac{1}{5} < {5^x} \le 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}1 < x\\ – 1 < x \le 0\end{array} \right.$.
Vậy tập nghiệm của BPT là $S = \left( { – 1;\,0} \right] \cup \left( {1;\, + \infty } \right)$.
Câu 46. Bất phương trình \({25^{ – {x^2} + 2x + 1}} + {9^{ – {x^2} + 2x + 1}} \ge {34.15^{ – {x^2} + 2x}}\) có tập nghiệm là:
[A]. \(S = \left( { – \infty ;1 – \sqrt 3 } \right] \cup \left[ {0;2} \right] \cup \left[ {1 + \sqrt 3 ; + \infty } \right).\)
[B]. \(S = \left( {0; + \infty } \right).\)
[C]. \(S = \left( {2; + \infty } \right).\)
[D]. \(S = \left( {1 – \sqrt 3 ;0} \right).\)
\({25^{ – {x^2} + 2x + 1}} + {9^{ – {x^2} + 2x + 1}} \ge {34.15^{ – {x^2} + 2x}} \Leftrightarrow {\left( {\dfrac{5}{3}} \right)^{2\left( { – {x^2} + 2x + 1} \right)}} + 1 \ge \dfrac{{34}}{{15}}.{\left( {\dfrac{5}{3}} \right)^{\left( { – {x^2} + 2x + 1} \right)}} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}0 \le x \le 2\\x \le 1 – \sqrt 3 \\x \ge 1 + \sqrt 3 \end{array} \right.\)
Câu 47. Với giá trị nào của tham số \(m\) thì phương trình \({4^x} – m{.2^{x + 1}} + 2m = 0\) có hai nghiệm \({x_1},{\rm{ }}{x_2}\) thoả mãn \({x_1} + {x_2} = 3\)?
[A]. m = 4.
[B]. m = 2.
[C]. m = 1.
[D]. m = 3.
Ta có: \({4^x} – m{.2^{x + 1}} + 2m = 0 \Leftrightarrow {\left( {{2^x}} \right)^2} – 2m{.2^x} + 2m = 0{\rm{ }}\left( * \right)\)
Phương trình \(\left( * \right)\)là phương trình bậc hai ẩn \({2^x}\)có: \(\Delta ‘ = {\left( { – m} \right)^2} – 2m = {m^2} – 2m\).
Phương trình \(\left( * \right)\)có nghiệm \( \Leftrightarrow {m^2} – 2m \ge 0 \Leftrightarrow m\left( {m – 2} \right) \ge 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m \ge 2\\m \le 0\end{array} \right.\)
Áp dụng định lý Vi-ét ta có: \({2^{{x_1}}}{.2^{{x_2}}} = 2m \Leftrightarrow {2^{{x_1} + {x_2}}} = 2m\)
Do đó \({x_1} + {x_2} = 3 \Leftrightarrow {2^3} = 2m \Leftrightarrow m = 4\).
Thử lại ta được \(m = 4\)thỏa mãn. Chọn [A].
Câu 48. Với giá trị nào của tham số\(m\) thì bất phương trình \({2^{{{\sin }^2}x}} + {3^{{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}x}} \ge m{.3^{{{\sin }^2}x}}\) có nghiệm?
[A]. \(m \le 4.\)
[B]. \(m \ge 4.\)
[C]. \(m \le 1.\)
[D]. \(m \ge 1.\)
Chia hai vế của bất phương trình cho \({3^{{{\sin }^2}x}} > 0\) , ta được
\({\left( {\dfrac{2}{3}} \right)^{{{\sin }^2}x}} + 3.{\left( {\dfrac{1}{9}} \right)^{{{\sin }^2}x}} \ge m\)
Xét hàm số \(y = {\left( {\dfrac{2}{3}} \right)^{{{\sin }^2}x}} + 3.{\left( {\dfrac{1}{9}} \right)^{{{\sin }^2}x}}\) là hàm số nghịch biến.
Ta có: \(0 \le {\sin ^2}x \le 1\) nên \(1 \le y \le 4\)
Vậy bất phương trình có nghiệm khi \(m \le 4\). Chọn đáp án A
Câu 49. Cho bất phương trình:\({9^x} + \left( {m – 1} \right){.3^x} + m > 0\,\,\left( 1 \right)\). Tìm tất cả các giá trị của tham số \(m\) để bất phương trình \(\left( 1 \right)\) nghiệm đúng \(\forall x > 1\).
[A]. \(m \ge – \dfrac{3}{2}.\)
[B]. \(m > – \dfrac{3}{2}.\)
[C]. \(m > 3 + 2\sqrt 2 .\)
[D]. \(m \ge 3 + 2\sqrt 2 .\)
Đặt \(t = {3^x}\)
Vì \(x > 1 \Rightarrow t > 3\) Bất phương trình đã cho thành: \({t^2} + \left( {m – 1} \right).t + m > 0\) nghiệm đúng \(\forall t \ge 3\)
\( \Leftrightarrow \dfrac{{{t^2} – t}}{{t + 1}} > – m\) nghiệm đúng \(\forall t > 3\).
Xét hàm số \(g\left( t \right) = t – 2 + \dfrac{2}{{t + 1}},\forall t > 3,g’\left( t \right) = 1 – \dfrac{2}{{{{\left( {t + 1} \right)}^2}}} > 0,\forall t > 3\). Hàm số đồng biến trên \(\left[ {3; + \infty } \right)\) và \(g\left( 3 \right) = \dfrac{3}{2}\). Yêu cầu bài toán tương đương \( – m \le \dfrac{3}{2} \Leftrightarrow m \ge – \dfrac{3}{2}\).