Bài tập Bất phương trình lôgarit lớp 11 (có lời giải)
Đề thi

Bài tập Bất phương trình lôgarit lớp 11 (có lời giải)

A
Admin
ToánLớp 1148 lượt thi
25 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Bất phương trình log2(x + 8) ≤ log2(– x2 + 6x – 8) là:

x < 2;

x > 4;

2 < x < 4;

Vô nghiệm.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Điều kiện: x + 8 > 0 và −x2 + 6x − 8 > 0, tức 2 < x < 4.

Vì cơ số 2 > 1 nên bất phương trình trở thành x + 8 ≤ – x2 + 6x – 8 hay x2 – 5x + 16 ≤ 0.

Vì x2 – 5x + 16 = x−522+394>0 với mọi x.

Vậy bất phương trình đã cho vô nghiệm.

2. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Bất phương trình log2x < 5 có nghiệm là:

0 < x < 32;

x < 32;

x > 0;

Vô nghiệm.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Điều kiện: x > 0.

Vì cơ số 2 > 1 nên bất phương trình trở thành x < 25 hay x < 32.

Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình là 0 < x < 32.

3. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Bất phương trình log153x−4>log152+x  có nghiệm là:

x < 3;

43<x;

43<x<3;

x > 3.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Điều kiện: 3x – 4 > 0 và 2 + x > 0, tức x>43.

Vì cơ số  nên bất phương trình trở thành 3x – 4 < 2 + x ⇔ x < 3.

Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình là 43<x<3 .

4. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Số nghiệm nguyên dương của bất phương trình log(x – 40) + log(60 – x) < 2 là:

17;

18;

19;

21.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Điều kiện: x – 40 > 0 và 60 – x > 0, tức 40 < x < 60.

Bất phương trình trở thành log[(x – 40)(60 – x)] < 2 hay – x2 +100x – 2400 < 102.

Từ đó ta có – x2 +100x – 2500 < 0.

Vì – x2 +100x – 2500 = – (x – 50)2 < 0 với mọi x.

Kết hợp với điều kiện ta được 19 nghiệm nguyên dương của bất phương trình đã cho là:{41; 42; 43; 44; 45; 46; 47; …..; 59}.

5. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Tập nghiệm S của bất phương trình log3(x−1)+log13x+1≥1 là:

S=1;5+332

S=5+332;+∞

S=5−332;5+332

S=5−332;5+332

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Điều kiện: x – 1 > 0 và x + 1 > 0, tức x > 1.

Bất phương trình trở thành log3 (x – 1)2 – log3(x + 1) ≥ 1.

Từ đó log3(x−1)2x+1≥1  hay (x−1)2x+1≥3

⇔   (x−1)2−3x−3x+1≥0

⇔ x2−5x−2x+1≥0

⇔  x≤5−332x≥5+332(vì x + 1 > 0).

Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình .

6. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Tổng các nghiệm nguyên của bất phương trình log13x+log32−x2≥0 là:

0;

1;

1+2;

2.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Điều kiện: x > 0 và 2 – x2 > 0, tức 0<x<2.

Bất phương trình trở thành log3x-1 + log3(2 – x2) ≥ 0 hay log32−x2x≥0

⇔ log32−x2x≥0

⇔ 2−x2x≥1

⇔ 2−x2−xx≥0

⇔ 0 < x ≤ 1 (vì x > 0).

Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình là 0 < x £ 1.

Vậy bất phương trình có một nghiệm nguyên là x = 1 nên tổng các nghiệm nguyên là 1.

7. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Bất phương trình log4x2−x−1≥log4x−1 có tập nghiệm là:

Vô nghiệm;

Vô số nghiệm;

S=0;2;

S=0;1+52 .

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Điều kiện: x2 – x – 1 > 0 và x – 1 > 0 , tức x > 1+52 .

Bất phương trình trở thành log4(x2 – x – 1)2 ≥ log4(x – 1)2.

Vì cơ số 4 > 1 nên bất phương trình trở thành (x2 – x – 1)2 ≥ (x – 1)2.

⇔ (x2 – x – 1)2 – (x – 1)2 ≥ 0.

⇔ (x2 – x – 1 – x + 1)( x2 – x – 1 + x – 1) ≥ 0.

⇔ (x2 – 2x)( x2 – 2) ≥ 0.

⇔ 0≤x≤2 .

Kết hợp với điều kiện đề bài ta được bất phương trình đã cho vô nghiệm.

8. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho bất phương trình log2(x + 4) < 2log4(14 – x) khẳng định nào sau đây sai:

x = 5 là nghiệm của bất phương trình;

x = 4 là nghiệm của bất phương trình;

x = – 1 là nghiệm của bất phương trình;

x = 0 là nghiệm của bất phương trình.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Điều kiện: x + 4 > 0 và 14 – x > 0, tức –4 < x < 14.

Bất phương trình trở thành log2(x + 4) < log2(14 – x).

Vì cơ số 2 > 1 nên x + 4 < 14 – x hay x < 5.

Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình là –4 < x < 5.

Vậy A sai.

9. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Bất phương trình log4x3+log0,25x+log16x≤3 có nghiệm là:

x ≤ 4;

0 < x < 4;

0 < x ≤ 4;

Vô nghiệm.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Điều kiện: x > 0.

Khi đó bất phương trình trở thành log4x3+log41x+log4x≤3

⇔ log4x3⋅1x⋅x≤3

⇔ log4x3 ≤ 3

⇔ x3 ≤ 43

⇔ x ≤ 4.

Kết hợp với điều kiện ta được bất phương trình có nghiệm là 0 < x ≤ 4.

10. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Bất phương trình log5x<log5(2−9x) có nghiệm là:

x<37−73162

x>92

x>37+73162

37−73162< x <37+73162

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Điều kiện: x > 0 và 2 – 9x > 0, tức .

Khi đó bất phương trình trở log5x < log5(2 – 9x)2

Vì cơ số 5 > 1 nên ta có x < (2 – 9x)2

⇔ 81x2 – 37x + 4 > 0

⇔ x>37+73162x<37−73162

Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình là x<37−73162.
11. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Tập nghiệm của bất phương trình \({\log _{\frac{1}{2}}}(x - 2)\) ≤ 1 là:

\(\left[ {\frac{5}{2}; + \infty } \right)\).

\(\left( {\frac{5}{2}; + \infty } \right)\).

\(\left( { - \infty ;{{\log }_2}5} \right)\).

\(\left( { - \infty ;\frac{5}{2}} \right)\).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Điều kiện: x – 2 > 0 ⇔ x > 2

Ta có: \({\log _{\frac{1}{2}}}(x - 2)\) ≤ 1. Vì 0 < a = \(\frac{1}{2}\) < 1

⇒ x – 2 ≥ \(\frac{1}{2}\) ⇔ x ≥ \(\frac{5}{2}\)

Kết hợp với điều kiện ⇒ Tập nghiệm của bất phương trình là S = \(\left[ {\frac{5}{2}; + \infty } \right)\).

12. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Tập nghiệm của bất phương trình log(2x) < log(x + 6) là:

[0; 6).

(0; 6).

(6; \( + \infty \)).

(\( - \infty \); 6).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}2x > 0\\x + 6 > 0\end{array} \right.\) ⇔ \(\left\{ \begin{array}{l}x > 0\\x > - 6\end{array} \right.\) ⇔ x > 0

Vì a = 10 > 1 nên ta có: log(2x) < log(x + 6) ⇔ 2x < x + 6 ⇔ 2x – x < 6 ⇔ x < 6

Kết hợp với điều kiện, suy ra 0 < x < 6

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là S = (0; 6).

13. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Số nghiệm nguyên của bất phương trình log4(x + 6) < 2 – 2log4x bằng:

2.

Vô số.

1.

0.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}x + 6 > 0\\x > 0\end{array} \right.\) ⇔ \(\left\{ \begin{array}{l}x > - 6\\x > 0\end{array} \right.\) ⇔ x > 0

Ta có: log4(x + 6) < 2 – 2log4x ⇔ log4(x + 6) < log416 – 2log4x

⇔ log4(x + 6) < log416 – log4x2 ⇔ log4(x + 6) < \({\log _4}\frac{{16}}{{{x^2}}}\) ⇔ x + 6 < \(\frac{{16}}{{{x^2}}}\)

⇔ x3 + 6x2 – 16 < 0

⇔ \(\left[ \begin{array}{l}x < - 2 - 2\sqrt 3 \\ - 2 < x < - 2 + 2\sqrt 3 \end{array} \right.\)

Kết hợp với điều kiện, suy ra 0 < x < –2 + \(2\sqrt 3 \) ≈ 1,46

Suy ra nghiệm nguyên của bất phương trình đã cho là x = 1.

Vậy bất phương trình đã cho có 1 nghiệm nguyên.

14. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Tìm tập nghiệm S của bất phương trình log2(3x – 2) + \({\log _{\frac{1}{2}}}(6 - 5x)\) > 0:

S = (1; \( + \infty \)).

S = \(\left( {\frac{2}{3};1} \right)\).

S = \(\left( {1;\frac{6}{5}} \right)\).

S = \(\left( {1;\frac{6}{5}} \right]\).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}3x - 2 > 0\\6 - 5x > 0\end{array} \right.\) ⇔ \(\left\{ \begin{array}{l}x > \frac{2}{3}\\x < \frac{6}{5}\end{array} \right.\) ⇔ \(\frac{2}{3} < x < \frac{6}{5}\)

Ta có: log2(3x – 2) + \({\log _{\frac{1}{2}}}(6 - 5x)\) > 0 ⇔ log2(3x – 2) + \({\log _{{2^{ - 1}}}}(6 - 5x)\) > 0

⇔ log2(3x – 2) – log2(6 – 5x) > 0 ⇔ log2(3x – 2) > log2(6 – 5x)

Vì a = 2 > 1 ⇒ 3x –2 > 6 – 5x ⇔ 3x + 5x > 6 + 2 ⇔ 8x > 8 ⇔ x > 1

Kết hợp với điều kiện, suy ra 1 < x < \(\frac{6}{5}\)

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là S = \(\left( {1;\frac{6}{5}} \right)\).

15. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Bất phương trình \({\log _2}({x^2} - x - 2)\) ≥ log0,5(x – 1) + 1 có bao nhiêu nghiệm nguyên thuộc [0; 2023]?

2019.

2022.

2021.

2020.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}x - 1 > 0\\{x^2} - x - 2 > 0\end{array} \right.\) ⇔ \(\left\{ \begin{array}{l}x > 1\\\left[ \begin{array}{l}x < - 1\\x > 2\end{array} \right.\end{array} \right.\) ⇔ x > 2

Ta có: \({\log _2}({x^2} - x - 2)\) ≥ log0,5(x – 1) + 1 ⇔ \({\log _2}({x^2} - x - 2)\) ≥ \({\log _{{2^{ - 1}}}}(x - 1)\) + 1

⇔ \({\log _2}({x^2} - x - 2)\) ≥ –log2(x – 1) + 1 ⇔ \({\log _2}({x^2} - x - 2)\) + log2(x – 1) ≥ 1

⇔ \({\log _2}({x^2} - x - 2)(x - 1)\) ≥ 1 ⇔ (x2 – x – 2)(x – 1) ≥ 21 ⇔ (x2 – x – 2)(x – 1) ≥ 2

⇔ x3 – x2 – x2 + x – 2x + 2 ≥ 2 ⇔ x3 – 2x2 – x ≥ 0 ⇔ x ∈ [1 – \(\sqrt 2 \), 0] ∪ [1 +\(\sqrt 2 \), \( + \infty \))

Kết hợp với điều kiện, suy ra x ≥ 1 + \(\sqrt 2 \) ≈ 2,41

Suy ra các nghiệm nguyên thuộc [0; 2023] là x ∈ {3; 4; 5;…; 2023}

⇒ Bất phương trình có: 2021 nghiệm nguyên thuộc [0; 2023]

Vậy số nghiệm nguyên của bất phương trình thuộc [0; 2023] là 2021.

16. Đúng sai
• 1 điểm

Cho các bất phương trình sau. Xét tính đúng sai của các mệnh đề:

a

log2(–x + 3) ≥ 1 có nghiệm lớn nhất bằng 1.

ĐúngSai
b

\({\log _{\frac{1}{3}}}(2x - 3)\) ≤ 3 có nghiệm bé nhất bằng \(\frac{{54}}{{55}}\).

ĐúngSai
c

log2(x2 + 5x + 4) < 2 có điều kiện nghiệm là –4 < x < –1.

ĐúngSai
d

\({\log _{\frac{1}{9}}}( - 2x - 1) > {\log _{\frac{1}{9}}}(x + 1)\) có tập nghiệm của bất phương trình này là S = \(\left( { - \frac{2}{3}; - \frac{1}{2}} \right)\).

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Đúng.          b) Sai.                  c) Sai.                   d) Đúng.

a) Đúng. Điều kiện –x + 3 > 0 ⇔ x < 3

Ta có: log2(–x + 3) ≥ 1. Vì a = 2 > 1

⇒ –x + 3 ≥ 21 ⇔ –x + 3 ≥ 2 ⇔ –x ≥ –1 ⇔ x ≤ 1.

Kết hợp với điều kiện, suy ra x ≤ 1 ⇒ Nghiệm lớn nhất của bất phương trình bằng 1.

b) Sai. Điều kiện: 2x – 3 > 0 ⇔ x > \(\frac{1}{3}\)

Ta có: \({\log _{\frac{1}{3}}}(2x - 3)\) ≤ 3. Vì 0 < a = \(\frac{1}{3}\) < 1

⇒ 2x – 3 ≥ \({\left( {\frac{1}{3}} \right)^3}\) ⇔ 2x – 3 ≥ \(\frac{1}{{27}}\) ⇔ 2x ≥ \(\frac{{82}}{{27}}\) ⇔ x ≥ \(\frac{{41}}{{27}}\)

Kết hợp với điều kiện, suy ra x ≥ \(\frac{{41}}{{27}}\)

⇒ Nghiệm bé nhất của bất phương trình bằng \(\frac{{41}}{{27}}\).

c) Sai. Điều kiện: x2 + 5x + 4 > 0 ⇔ \(\left[ \begin{array}{l}x > - 1\\x < - 4\end{array} \right.\)

Vậy điều kiện nghiệm của bất phương trình là x > –1 hoặc x < –4.

d) Đúng. Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l} - 2x - 1 > 0\\x + 1 > 0\end{array} \right.\) ⇔ \(\left\{ \begin{array}{l}x < - \frac{1}{2}\\x > - 1\end{array} \right.\) ⇔ –1 < x < \( - \frac{1}{2}\)

Ta có: \({\log _{\frac{1}{9}}}( - 2x - 1) > {\log _{\frac{1}{9}}}(x + 1)\). Vì 0 < a = \(\frac{1}{9}\) < 1

⇒ –2x – 1 < x + 1 ⇔ –2x – x < 1 + 1 ⇔ –3x < 2 ⇔ x > \( - \frac{2}{3}\)

Kết hợp với điều kiện, suy ra nghiệm của bất phương trình là \( - \frac{2}{3} < x < - \frac{1}{2}\).

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là S = \(\left( { - \frac{2}{3}; - \frac{1}{2}} \right)\).

17. Đúng sai
• 1 điểm
Cho bất phương trình \({\log _{\frac{1}{{10}}}}({x^2} - 5x + 7)\) ≥ 0, có tập nghiệm là S = [a; b]. Xét tính đúng sai của các mệnh đề sau:
a

Điều kiện: x ∈ ℝ.

ĐúngSai
b

Bất phương trình có chung tập nghiệm với x2 – 5x + 6 ≤ 0.

ĐúngSai
c

a; b; 5 là một cấp số cộng.

ĐúngSai
d

[a; b] ∪ (2; 9) = [2; 9).

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Đúng.          b) Đúng.              c) Sai.                   d) Đúng.

a) Đúng. Điều kiện: x2 – 5x + 7 > 0 ⇔ \({\left( {x - \frac{5}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4}\) > \(\frac{3}{4}\) > 0 với mọi x ∈ ℝ ⇔ x ∈ ℝ

b) Đúng. Ta có: \({\log _{\frac{1}{{10}}}}({x^2} - 5x + 7)\) ≥ 0. Vì 0 < a = \(\frac{1}{{10}}\) < 1

⇒ x2 – 5x + 7 ≤ \({\left( {\frac{1}{{10}}} \right)^0}\) ⇔ x2 – 5x + 7 ≤ 1 ⇔ x2 – 5x + 6 ≤ 0.

⇒ Bất phương trình có chung tập nghiệm với x2 – 5x + 6 ≤ 0.

c) Sai. Theo câu b), bất phương trình ⇔ x2 – 5x + 6 ≤ 0 ⇔ 2 ≤ x ≤ 3

Kết hợp với điều kiện theo câu a), suy ra nghiệm của bất phương trình là 2 ≤ x ≤ 3

⇒ Tập nghiệm của bất phương trình là S = [2; 3] ⇒ a = 2; b = 3

Ta có: 3 số a; b; 5 lập thành cấp số cộng ⇔ 2b = a + 5

Mà 2 ⋅ 3 ≠ 2 + 5 (do 6 ≠ 7) ⇒ a; b; 5 không là một cấp số cộng.

d) Đúng. Ta có: [a; b] ∪ (2; 9) = [2; 3] ∪ (2; 9) = [2; 9).

18. Đúng sai
• 1 điểm
Xét bất phương trình \({\log _{\frac{1}{3}}}(x - 1)\) ≥ –2. Xét tính đúng sai của các mệnh đề sau:
a

Điều kiện xác định của bất phương trình là x > 1.

ĐúngSai
b

Bất phương trình tương đương với x – 1 ≤ 9.

ĐúngSai
c

Tập nghiệm của bất phương trình là (1; 10].

ĐúngSai
d

Có tất cả 8 giá trị nguyên của x thoả mãn bất phương trình đã cho.

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Đúng.          b) Đúng.              c) Đúng.               d) Sai.

a) Đúng. Điều kiện: x – 1 > 0 ⇔ x > 1.

b) Đúng. Vì 0 < a = \(\frac{1}{3}\) < 1 ⇒ x – 1 ≤ \({\left( {\frac{1}{3}} \right)^{ - 2}}\) ⇔ x – 1 ≤ (3–1)–2 ⇔ x – 1 ≤ 32

⇔ x – 1 ≤ 9.

c) Đúng. Theo câu b), ta có: x – 1 ≤ 9 ⇔ x ≤ 10.

Kết hợp với điều kiện, suy ra nghiệm của bất phương trình là: 1 < x ≤ 10.

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là (1; 10].

d) Sai. Theo câu c), tập nghiệm của bất phương trình là (1; 10]

Với x ∈ ℤ ⇒ x ∈ {2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}. Vậy tổng cộng có 9 giá trị nguyên của x thỏa mãn bất phương trình đã cho.

19. Đúng sai
• 1 điểm

Cho bất phương trình log0,5(x + 1)2 ≤ log0,52x, có tập nghiệm là S = (a; b). Xét tính đúng sai của các mệnh đề sau:

a

a = 0.

ĐúngSai
b

(a; b) ∩ (3; 2024) = (3; 2024).

ĐúngSai
c

Giá trị của của biểu thức P = a2 + 3a + 5 bằng 2.

ĐúngSai
d

\(\mathop {\lim }\limits_{x \to b} \left( {\frac{1}{{{x^3}}} + \frac{1}{{{x^2}}} + \frac{1}{x}} \right)\) = 3.

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Đúng.          b) Đúng.              c) Sai.                   d) Sai.

a) Đúng. Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}{(x + 1)^2} > 0\\2x > 0\end{array} \right.\)⇔ \(\left\{ \begin{array}{l}x \ne - 1\\x > 0\end{array} \right.\) ⇔ x > 0

Ta có: log0,5(x + 1)2 ≤ log0,52x. Vì 0 < a = 0,5 < 1

⇒ (x + 1)2 ≥ 2x ⇔ x2 + 2x + 1 – 2x ≥ 0 ⇔ x2 + 1 ≥ 0 ⇔ x ∈ ℝ.

Kết hợp với điều kiện, suy ra nghiệm của bất phương trình là x > 0.

Vây tập nghiệm của bất phương trình là S = (0; \( + \infty \)) ⇒ a = 0.

b) Đúng. Theo câu a), S = (0; \( + \infty \))

⇒ (a; b) ∩ (3; 2024) = (0; \( + \infty \)) ∩ (3; 2024) = (3; 2024).

c) Sai. Vì với a = 0 ⇒ P = 02 + 3 ⋅ 0 + 5 = 5 ≠ 2.

d) Sai. Ta có: \(\mathop {\lim }\limits_{x \to b} \left( {\frac{1}{{{x^3}}} + \frac{1}{{{x^2}}} + \frac{1}{x}} \right)\) = \(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left( {\frac{1}{{{x^3}}} + \frac{1}{{{x^2}}} + \frac{1}{x}} \right)\)

= \(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{1}{{{x^3}}}\) + \(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left( {\frac{1}{{{x^2}}}} \right)\) + \(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left( {\frac{1}{x}} \right)\) = 0 + 0 + 0 = 0

Vậy \(\mathop {\lim }\limits_{x \to b} \left( {\frac{1}{{{x^3}}} + \frac{1}{{{x^2}}} + \frac{1}{x}} \right)\) = 0.

20. Đúng sai
• 1 điểm

Cho bất phương trình log3(x2 + 2x + 3) – log3(x2 + 1) ≥ log3m (với m là tham số thực). Xét tính đúng sai của các mệnh đề sau:

a

Điều kiện của tham số để bất phương trình có nghĩa với mọi x ∈ ℝ là m > 0.

ĐúngSai
b

Bất phương trình đã cho tương đương với \(\frac{{{x^2} + 2x + 3}}{{{x^2} + 1}}\) ≥ m với mọi x ∈ ℝ.

ĐúngSai
c

Giá trị nhỏ nhất của hàm số f(x) = \(\frac{{{x^2} + 2x + 3}}{{{x^2} + 1}}\) trên ℝ bằng 2 – \(\sqrt 2 \).

ĐúngSai
d

Để bất phương trình nghiệm đúng với mọi x ∈ ℝ thì giá trị của tham số m thoả mãn là 0 < m ≤ 2 – \(\sqrt 2 \).

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Đúng.          b) Đúng.              c) Đúng.               d) Đúng.

a) Đúng. Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}{x^2} + 2x + 3 > 0\\{x^2} + 1 > 0\\m > 0\end{array} \right.\) (*)

Ta có: x2 + 2x + 3 = (x + 1)2 + 2 > 0; x2 + 1 > 0 với mọi x ∈ ℝ

⇒ (*) ⇔ m > 0.

Điều kiện của tham số để bất phương trình có nghĩa với mọi x ∈ ℝ là m > 0.

b) Đúng. Ta có: log3(x2 + 2x + 3) – log3(x2 + 1) ≥ log3m

⇔ \({\log _3}\frac{{{x^2} + 2x + 3}}{{{x^2} + 1}}\) ≥ log3m. Vì a = 3 > 1

⇒ \(\frac{{{x^2} + 2x + 3}}{{{x^2} + 1}}\) ≥ m với mọi x ∈ ℝ.

c) Đúng. Đặt y = \(\frac{{{x^2} + 2x + 3}}{{{x^2} + 1}}\) ⇔ y(x2 + 1) = x2 + 2x + 3

⇔ yx2 + y = x2 + 2x + 3 ⇔ yx2 – x2 – 2x + y – 3 = 0

⇔ (y – 1)x2 – 2x + (y – 3) = 0 (1)

*TH1: y – 1 = 0 ⇔ y = 1

Thay y = 1 vào phương trình (1) ⇔ 0 ⋅ x2 – 2x + (1 – 3) = 0 ⇔ –2x – 2 = 0 ⇔ x = –1

*TH2: y – 1 ≠ 0 ⇔ y ≠ 1

Phương trình có nghiệm ⇔△' ≥ 0 ⇔ (–1)2 – (y – 1)(y – 3) ≥ 0

⇔ –y2 + 4y – 2 ≥ 0 ⇔ 2 – \(\sqrt 2 \) ≤ y ≤ 2 + \(\sqrt 2 \).

Vì 2 – \(\sqrt 2 \) ≤ y ≤ 2 +\(\sqrt 2 \) nên giá trị nhỏ nhất của hàm số f(x) là 2 – \(\sqrt 2 \).

d) Đúng. Theo câu b), ta có \(\frac{{{x^2} + 2x + 3}}{{{x^2} + 1}}\) ≥ m với mọi x ∈ ℝ.

Mà f(x) = \(\frac{{{x^2} + 2x + 3}}{{{x^2} + 1}}\) nên để bất phương trình đúng với mọi x ∈ ℝ ⇒ m ≤ f(x), ∀x.

⇔ m ≤ fmin. Mà fmin = 2 – \(\sqrt 2 \) ⇒ m ≤ 2 – \(\sqrt 2 \) .

Kết hợp với điều kiện, suy ra 0 < m ≤ 2 – \(\sqrt 2 \).

21. Tự luận
• 1 điểm

Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị nguyên thuộc tập nghiệm của bất phương trình log23 + log5x ≥ 1 + log23 ⋅ log5x. Số phần tử của S bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 5

Điều kiện: x > 0

log23 + log5x ≥ 1 + log23 ⋅ log5x ⇔ log23 + log5x – 1 – log23 ⋅ log5x ≥ 0

⇔ log5x⋅(1 – log23) – (1 – log23) ≥ 0

⇔ (log5x – 1) (1 – log23) ≥ 0

Vì 1 – log23 ≈ –0,58 < 0 và cơ số 5 > 1 nên bất phương trình trở thành:

log5x – 1 ≤ 0 ⇔ log5x ≤ 1 ⇔ x ≤ 5

Kết hợp với điều kiện, suy ra nghiệm của bất phương trình là 0 < x ≤ 5

Mà x ∈ ℤ ⇒ x ∈ {1; 2; 3; 4; 5}

Vậy số phần tử của S bằng 5.

22. Tự luận
• 1 điểm

Tìm số nghiệm nguyên của bất phương trình log3(x2 – 5) < log34x.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 2

Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}{x^2} - 5 > 0\\4x > 0\end{array} \right.\) ⇔ \(\left\{ \begin{array}{l}\left[ \begin{array}{l}x > \sqrt 5 \\x < - \sqrt 5 \end{array} \right.\\x > 0\end{array} \right.\) ⇔ x > \(\sqrt 5 \)

Ta có: log3(x2 – 5) < log34x. Vì cơ số 3 > 1 nên bất phương trình đã cho trở thành:

x2 – 5 < 4x ⇔ x2 – 4x – 5 < 0 ⇔ –1 < x < 5

Kết hợp với điều kiện, suy ra tập nghiệm của bất phương trình là S = (\(\sqrt 5 \); 5)

⇒ Các nghiệm nguyên của bất phương trình là x ∈ {3; 4}.

23. Tự luận
• 1 điểm

Cho bất phương trình \({\log _{\frac{1}{2}}}(x - 2)\) ≥ –3. Tìm nghiệm nguyên lớn nhất của bất phương trình đã cho.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 10

Điều kiện: x – 2 > 0 ⇔ x > 2

Ta có: \({\log _{\frac{1}{2}}}(x - 2)\) ≥ –3. Vì cơ số 0 < \(\frac{1}{2}\) < 1 nên bất phương trình trở thành:

x – 2 ≤ \({\left( {\frac{1}{2}} \right)^{ - 3}}\) ⇔ x – 2 ≤ 8 ⇔ x ≤ 10

Kết hợp với điều kiện, suy ra tập nghiệm của bất phương trình là S = (2; 10].

Do đó, nghiệm nguyên lớn nhất của bất phương trình là 10.

24. Tự luận
• 1 điểm

Biết tập nghiệm của bất phương trình log3(x + 2) + log3(x – 4) ≤ 3 là S = (a; b]. Tính giá trị của biểu thức T = (a + b)2.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 121

Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}x + 2 > 0\\x - 4 > 0\end{array} \right.\) ⇔ \(\left\{ \begin{array}{l}x > - 2\\x > 4\end{array} \right.\) ⇔ x > 4

Ta có: log3(x + 2) + log3(x – 4) ≤ 3 ⇔ log3(x + 2)(x – 4) ≤ 3

Vì cơ số 3 > 1 nên bất phương trình trở thành:

(x + 2)(x – 4) ≤ 33 ⇔ x2 – 2x – 8 ≤ 27 ⇔ x2 – 2x – 35 ≤ 0 ⇔ –5 ≤ x ≤ 7

Kết hợp với điều kiện, suy ra tập nghiệm của bất phương trình là S = (4; 7].

Suy ra a = 4, b = 7. Giá trị của biểu thức T = (a + b)2 = (4 + 7)2 = 121.

Vậy T = 121.

25. Tự luận
• 1 điểm

Tìm số nghiệm nguyên của bất phương trình \(\log _2^2x\)– 4log2x + 3 ≤ 0.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 7

Điều kiện: x > 0

Đặt t = log2x (t ∈ ℝ)

⇒ t2 – 4t + 3 ≤ 0 ⇔ 1 ≤ t ≤ 3

Thay t = log2x ⇒ 1 ≤ log2x ≤ 3

Vì cơ số 2 > 1 nên bất phương trình trở thành: 21 ≤ x ≤ 23 ⇔ 2 ≤ x ≤ 8

Kết hợp với điều kiện, suy ra tập nghiệm của bất phương trình là S = [2; 8]

Suy ra các giá trị nguyên thỏa mãn của bất phương trình là x ∈ {2; 3; 4; 5; 6; 7; 8}

Vậy số nghiệm nguyên thỏa mãn bất phương trình trên là: 7.