Tìm \(m\) để bất phương trình:
\(\log_2\sqrt{x^2-2x+m}+4\sqrt{\log_2\left(x^2-2x+m\right)}\le5\)
có nghiệm đúng với mọi \(x\in\left[0;2\right]\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
ĐKXĐ: \(-1< x< 2\)
Khi đó:
\(\Leftrightarrow log_2\left(2-x\right)\left(2x+2\right)-2log_2\left(m-\frac{x}{2}+4\left(\sqrt{2-x}+\sqrt{2x+2}\right)\right)\le0\)
\(\Leftrightarrow log_2\frac{\sqrt{\left(2-x\right)\left(2x+2\right)}}{m-\frac{x}{2}+4\left(\sqrt{2-x}+\sqrt{2x+2}\right)}\le0\)
\(\Rightarrow\frac{\sqrt{\left(2-x\right)\left(2x+2\right)}}{m-\frac{x}{2}+4\left(\sqrt{2-x}+\sqrt{2x+2}\right)}\le1\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{\left(2-x\right)\left(2x+2\right)}\le m-\frac{x}{2}+4\left(\sqrt{2-x}+\sqrt{2x+2}\right)\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{\left(2-x\right)\left(2x+2\right)}+\frac{x}{2}-4\left(\sqrt{2-x}+\sqrt{2x+2}\right)\le m\)
Đặt \(\sqrt{2-x}+\sqrt{2x+2}=t\Rightarrow\sqrt{3}\le t\le3\)
\(t^2=x+4+2\sqrt{\left(2-x\right)\left(2x+2\right)}\Rightarrow\sqrt{\left(2-x\right)\left(2x+2\right)}+\frac{x}{2}=\frac{t^2}{2}-2\)
\(\Rightarrow\frac{t^2}{2}-4t-2\le m\)
Xét hàm \(f\left(t\right)=\frac{t^2}{2}-4t-2\) trên \(\left[\sqrt{3};3\right]\)
\(\Rightarrow f\left(t\right)_{min}=f\left(3\right)=-\frac{19}{2}\Rightarrow m_{min}=-\frac{19}{2}\)
\(x^2-2x+4\sqrt{\left(4-x\right)\left(x+2\right)}-18+m\ge0\)
\(\Leftrightarrow-\left(-x^2+2x+8\right)+4\sqrt{-x^2+2x+8}\ge10-m\left(1\right)\)
Đặt \(t=\sqrt{-x^2+2x+8}\left(0\le t\le3\right)\)
\(\left(1\right)\Leftrightarrow10-m\le f\left(t\right)=-t^2+4t\)
Yêu cầu bài toán thỏa mãn khi
\(10-m\le minf\left(t\right)=min\left\{f\left(0\right);f\left(3\right);f\left(2\right)\right\}=f\left(0\right)=0\)
\(\Leftrightarrow m\ge10\)
Vậy \(m\ge10\)
Điều kiện x>1
Từ (1) ta có \(\log_{\sqrt{3}}\frac{x+1}{x-1}>\log_34\) \(\Leftrightarrow\frac{x+1}{x-1}>2\) \(\Leftrightarrow\) 1<x<3
Đặt \(t=\log_2\left(x^2-2x+5\right)\)
Tìm điều kiện của t :
- Xét hàm số \(f\left(x\right)=\log_2\left(x^2-2x+5\right)\) với mọi x thuộc (1;3)
- Đạo hàm : \(f\left(x\right)=\frac{2x-2}{\ln2\left(x^2-2x+5\right)}>\) mọi \(x\in\left(1,3\right)\)
Hàm số đồng biến nên ta có \(f\left(1\right)\) <\(f\left(x\right)\) <\(f\left(3\right)\) \(\Leftrightarrow\)2<2<3
- Ta có \(x^2-2x+5=2'\)
\(\Leftrightarrow\) \(\left(x-1\right)^2=2'-4\)
Suy ra ứng với mõi giá trị \(t\in\left(2,3\right)\) ta luôn có 1 giá trị \(x\in\left(1,3\right)\)
Lúc đó (2) suy ra : \(t-\frac{m}{t}=5\Leftrightarrow t^2-5t=m\)
Xét hàm số : \(f\left(t\right)=t^2-5t\) với mọi \(t\in\left(2,3\right)\)
- Đạo hàm : \(f'\left(t\right)=2t-5=0\Leftrightarrow t=\frac{5}{2}\)
- Bảng biến thiên :
x | 2 \(\frac{5}{2}\) 3 |
y' | + 0 - |
y | -6 -6 -\(\frac{25}{4}\) |
Để hệ có 2 cặp nghiệm phân biệt \(\Leftrightarrow-6>-m>-\frac{25}{4}\)\(\Leftrightarrow\)\(\frac{25}{4}\) <m<6
\(ĐKXĐ:x>2\)
BPT đã cho tương đương với:
\(2log_2\sqrt{x+1}+log_2\left(x-2\right)\le2\)
\(\Leftrightarrow log_2\left(x+1\right)+log_2\left(x-2\right)\le2\)
\(\Leftrightarrow log_2\left(x^2-x-2\right)\le2\)\(\Leftrightarrow0< x^2-x-2\le2^2\)\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}2< x\le3\\-2\le x< -1\left(l\right)\end{matrix}\right.\)
Vậy tổng các nghiệm nguyên của bpt là 3
ĐKXĐ: \(-x^2+4x+m>0\)
\(log_2\left(-x^2+4x+m\right)-log_2\left(x^2+2\right)< log_23\)
\(\Leftrightarrow log_2\left(\dfrac{-x^2+4x+m}{x^2+2}\right)< log_23\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{-x^2+4x+m}{x^2+2}< 3\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}-x^2+4x+m>0\\-x^2+4x+m< 3x^2+6\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}m>x^2-4x\\m< 4x^2-4x+6\end{matrix}\right.\) ; \(\forall x\in\left[1;5\right]\)
Xét hai hàm \(\left\{{}\begin{matrix}f\left(x\right)=x^2-4x\\g\left(x\right)=4x^2-4x+6\end{matrix}\right.\) trên \(\left[1;5\right]\) ta được: \(\left\{{}\begin{matrix}f\left(x\right)_{max}=f\left(5\right)=5\\g\left(x\right)_{min}=g\left(1\right)=6\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow5\le m\le6\)
Có 2 giá trị nguyên của m
a.
- Với \(m=\pm1\Rightarrow-6x=1\Rightarrow x=-\dfrac{1}{6}\) có nghiệm
Đặt \(f\left(x\right)=\left(1-m^2\right)x^3-6x-1\)
- Với \(\left[{}\begin{matrix}m>1\\m< -1\end{matrix}\right.\Rightarrow1-m^2>0\)
\(f\left(0\right)=-1< 0\)
\(\lim\limits_{x\rightarrow-\infty}f\left(x\right)=\lim\limits_{x\rightarrow-\infty}\left[\left(1-m\right)^2x^3-6x-1\right]\)
\(=\lim\limits_{x\rightarrow-\infty}x^3\left(1-m^2-\dfrac{6}{m^2}-\dfrac{1}{m^3}\right)=-\infty\left(1-m^2\right)=+\infty\) dương
\(\Rightarrow f\left(x\right)\) luôn có ít nhất 1 nghiệm thuộc \(\left(-\infty;0\right)\)
- Với \(-1< m< 1\Rightarrow1-m^2< 0\)
\(\lim\limits_{x\rightarrow+\infty}\left[\left(1-m^2\right)x^3-6x-1\right]=\lim\limits_{x\rightarrow+\infty}x^3\left[\left(1-m^2\right)-\dfrac{6}{x^2}-\dfrac{1}{x^3}\right]=+\infty\left(1-m^2\right)=+\infty\) dương
\(\Rightarrow f\left(x\right)\) luôn có ít nhất 1 nghiệm thuộc \(\left(0;+\infty\right)\)
Vậy pt đã cho có nghiệm với mọi m
b. Để chứng minh pt này có đúng 1 nghiệm thì cần áp dụng thêm kiến thức 12 (tính đơn điệu của hàm số). Chỉ bằng kiến thức 11 sẽ ko chứng minh được
c.
Đặt \(f\left(x\right)=\left(m-1\right)\left(x-2\right)^2\left(x-3\right)^3+2x-5\)
Do \(f\left(x\right)\) là hàm đa thức nên \(f\left(x\right)\) liên tục trên R
\(f\left(2\right)=4-5=-1< 0\)
\(f\left(3\right)=6-5=1>0\)
\(\Rightarrow f\left(2\right).f\left(3\right)< 0\) với mọi m
\(\Rightarrow f\left(x\right)\) luôn có ít nhất 1 nghiệm thuộc (2;3) với mọi m
Hay pt đã cho luôn luôn có nghiệm
a: \(log\left(x-2\right)< 3\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x-2>0\\log\left(x-2\right)< log9\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x-2>0\\x-2< 9\end{matrix}\right.\Leftrightarrow2< x< 11\)
b: \(log_2\left(2x-1\right)>3\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}2x-1>0\\log_2\left(2x-1\right)>log_29\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}2x-1>0\\2x-1>9\end{matrix}\right.\Leftrightarrow2x-1>9\)
=>2x>10
=>x>5
c: \(log_3\left(-x-1\right)< =2\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}-x-1>0\\log_3\left(-x-1\right)< =log_39\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}-x-1>0\\-x-1< =9\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}-x>1\\-x< =10\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x< -1\\x>=-10\end{matrix}\right.\Leftrightarrow-10< =x< -1\)
d: \(log_2\left(2x-3\right)>=2\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}2x-3>0\\log_2\left(2x-3\right)>=log_24\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}2x-3>0\\2x-3>=4\end{matrix}\right.\)
=>2x-3>=4
=>2x>=7
=>\(x>=\dfrac{7}{2}\)
e: \(log_3\left(2x-7\right)>2\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}2x-7>0\\log_3\left(2x-7\right)>log_39\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x>\dfrac{7}{2}\\2x-7>9\end{matrix}\right.\)
=>2x-7>9
=>2x>16
=>x>8
a.
\(log\left(x-2\right)< 3\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x-2>0\\x-2< 10^3\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x>2\\x< 1002\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow2< x< 1002\)
b.
\(log_2\left(2x-1\right)>3\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}2x-1>0\\2x-1>2^3\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x>\dfrac{1}{2}\\x>\dfrac{9}{2}\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow x>\dfrac{9}{2}\)
c.
\(log_3\left(-x-1\right)\le2\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}-x-1>0\\-x-1\le3^2\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x< -1\\x\ge-10\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow-10\le x< -1\)
d.
\(log_2\left(2x-3\right)\ge2\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}2x-3>0\\2x-3\ge2^2\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x\ge\dfrac{3}{2}\\x>\dfrac{7}{2}\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow x>\dfrac{7}{2}\)
e,
\(log_3\left(2x-7\right)>2\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}2x-7>0\\2x-7>3^2\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x>\dfrac{7}{2}\\x>8\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow x>8\)