
Tập hợp tất cả các giá trị của tham số $m$ để phương trình ${4^x} - m{.2^{x + 1}} + 3m - 3 = 0$ có hai nghiệm trái dấu.
Đặt $t = {2^x},\,\left( {t > 0} \right)$ theo yêu cầu bài toán thì $0 < {t_1} < 1 < {t_2}$
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Phương trình ${4^x} - m{.2^{x + 1}} + 3m - 3 = 0 \Leftrightarrow {4^x} - 2m{.2^x} + 3m - 3 = 0\,(1)$
Đặt $t = {2^x},\,\left( {t > 0} \right)$ ta có phương trình ${t^2} - 2mt + 3m - 3 = 0\,\left( 2 \right)$
Phương trình (1) có hai nghiệm trái dấu thì phương trình (2) thỏa: $0 < {t_1} < 1 < {t_2} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\n{m^2} - 3m + 3 > 0\\\n3m - 3 > 0\\\nm > 0\\\n\left( {{t_1} - 1} \right)\left( {{t_2} - 1} \right) < 0\n\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\nm > 1\\\n{t_1}.{t_2} - \left( {{t_1} + {t_2}} \right) + 1 < 0\n\end{array} \right.$
$ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\nm > 1\\\n3m - 3 - 2m + 1 < 0\n\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\nm > 1\\\nm < 2\n\end{array} \right. \Leftrightarrow m \in \left( {1;2} \right)$
Tìm tất cả các giá trị thực của tham số $m$ để phương trình $\log _3^2x - 3{\log _3}x + 2m - 7 = 0$ có hai nghiệm thực ${x_1};\,{x_2}$ thỏa $\left( {{x_1} + 3} \right)\left( {{x_2} + 3} \right) = 72.$
Đặt $t = {\log _3}x \Leftrightarrow x = {3^t}$, áp dụng hệ thức vi- ét.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
$\log _3^2x - 3{\log _3}x + 2m - 7 = 0$ (1)
Điều kiện $x>0$
Đặt $t = {\log _3}x \Leftrightarrow x = {3^t}$, phương trình đã cho tương đương ${t^2} - 3t + 2m - 7 = 0$ (2)
Để phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt khi và chỉ khi phuong trình (2) có hai nghiệm phân biệt.
$ \Leftrightarrow \Delta > 0 \Leftrightarrow 37 - 8m > 0 \Leftrightarrow m < \frac{{37}}{8}$
Áp dụng hệ thức vi -ét cho phương trình (2) ta được: ${t_1} + {t_2} = 3;\,{t_1}.{t_2} = 2m - 7$$ \Rightarrow {x_1}.{x_2} = {3^{{t_1} + {t_2}}} = {3^3} = 27$ (3)
Theo đề ta có:
$\left( {{x_1} + 3} \right)\left( {{x_2} + 3} \right) = 72 \Leftrightarrow {x_1}{x_2} + 3\left( {{x_1} + {x_2}} \right) = 63 \Leftrightarrow {3^3} + 3\left( {{x_1} + {x_2}} \right) = 63 \Leftrightarrow {x_1} + {x_2} = 12$(4)
Từ (3), (4) ta được $\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}\n{x = 9}\\\n{x = 3}\n\end{array}} \right.$
Với $x=9$ thì $\log _3^29 - 3{\log _3}9 + 2m - 7 = 0 \Leftrightarrow m = \frac{9}{2}.$ (nhận).
Với $x=3$ thì $\log _3^23 - 3{\log _3}3 + 2m - 7 = 0 \Leftrightarrow m = \frac{9}{2}.$ (nhận).
Vậy $m = \frac{9}{2}.$
Cho phương trình ${\log _2}^2x - \left( {{m^2} - 3m} \right){\log _2}x + 3 = 0$. Tìm $m$ để phương trình có hai nghiệm phân biệt ${x_1},{x_2}$ thỏa mãn ${x_1}{x_2} = 16$.
Đặt $t = {\log _2}x$, ứng dụng hệ thức vi - et-
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Điều kiện: $x>0$
Ta có: ${\log _2}^2x - \left( {{m^2} - 3m} \right){\log _2}x + 3 = 0\quad \left( 1 \right)$
Đặt $t = {\log _2}x$.
Phương trình đã cho tương đương: ${t^2} - \left( {{m^2} - 3m} \right)t + 3 = 0\quad \left( 2 \right)$
Theo vi - ét ta có: ${t_1} + {t_2} = {m^2} - 3m;\,\,\,{t_1}.{t_2} = 3$
Theo đề ta có: ${x_1}.{x_2} = 16 \Leftrightarrow {\log _2}{x_1}.{x_2} = {\log _2}16 \Leftrightarrow {\log _2}{x_1} + {\log _2}{x_2} = 4$
Phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt thỏa mãn ${x_1}.{x_2} = 16$ khi và chỉ khi (2) có hai nghiệm phân biệt ${t_1},{t_2}$ thỏa mãn ${t_1}+{t_2}=4$$ \Leftrightarrow {m^2} - 3m = 4 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}\n{m = - 1}\\\n{m = 4\,}\n\end{array}} \right.$
Cho các số thực dương $x, y$ thỏa mãn ${\log _6}x = {\log _9}y = {\log _4}\left( {2x + 2y} \right)$. Tính tỉ số $\frac{x}{y}$?
Giả sử ${\log _6}x = {\log _9}y = {\log _4}\left( {2x + 2y} \right) = t$
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Giả sử ${\log _6}x = {\log _9}y = {\log _4}\left( {2x + 2y} \right) = t$. Ta có: $\left\{ \begin{array}{l}\nx = {6^t} & (1)\\\ny = {9^t} & (2)\\\n2x + 2y = {4^t} & (3)\n\end{array} \right.$. Khi đó $\frac{x}{y} = \frac{{{6^t}}}{{{9^t}}} = {\left( {\frac{2}{3}} \right)^t} > 0$
Lấy (1), (2) thay vào (3) ta được:
${2.6^t} + {2.9^t} = {4^t} \Leftrightarrow {\left( {\frac{2}{3}} \right)^{2t}} - 2.{\left( {\frac{2}{3}} \right)^t} - 2 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\n{\left( {\frac{2}{3}} \right)^t} = 1 + \sqrt 3 = \frac{2}{{\sqrt 3 - 1}}\,\,\\\n{\left( {\frac{2}{3}} \right)^t} = 1 - \sqrt 3 & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(l)\n\end{array} \right.$
Vậy $\frac{x}{y} = \frac{2}{{\sqrt 3 - 1}}$
Cho phương trình ${\log _2}\left( {x - \sqrt {{x^2} - 1} } \right).{\log _5}\left( {x - \sqrt {{x^2} - 1} } \right) = {\log _m}\left( {x + \sqrt {{x^2} - 1} } \right)$. Có bao nhiêu giá trị nguyên dương khác 1 của $m$ sao cho phương trình đã cho có nghiệm $x>2$.
Đặt $t = {\log _2}\left( {x - \sqrt {{x^2} - 1} } \right)$
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Điều kiện: $x > \sqrt {{x^2} - 1} $$ \Leftrightarrow x \ge 1$
Đặt $t = {\log _2}\left( {x - \sqrt {{x^2} - 1} } \right)$ thì $t\' = \frac{{1 - \frac{x}{{\sqrt {{x^2} - 1} }}}}{{x - \sqrt {{x^2} - 1} }}.\frac{1}{{\ln 2}} = \frac{{\sqrt {{x^2} - 1} - x}}{{\left( {x - \sqrt {{x^2} - 1} } \right)\sqrt {{x^2} - 1} }}.\frac{1}{{\ln 2}}$$ = \frac{{ - 1}}{{\sqrt {{x^2} - 1} \ln 2}} < 0$
Do $x > 2 \Rightarrow t < {\log _2}\left( {2 - \sqrt 3 } \right)$
Phương trình trở thành $t.{\log _5}{2^t} = {\log _m}\frac{1}{{{2^t}}} \Leftrightarrow t.{\log _5}2 = - {\log _m}2 \Leftrightarrow {\log _5}m = - \frac{1}{t}$
Theo yêu cầu bài toán ta có: ${\log _5}m < - \frac{1}{{{{\log }_2}\left( {2 - \sqrt 3 } \right)}} \Leftrightarrow m < {5^{ - \frac{1}{{{{\log }_2}\left( {2 - \sqrt 3 } \right)}}}}$. Vậy $m=2$
Phương trình ${\log _{49}}{x^2} + \frac{1}{2}{\log _7}{\left( {x - 1} \right)^2} = {\log _7}\left( {{{\log }_{\sqrt 3 }}3} \right)$ có bao nhiêu nghiệm?
Đưa về cùng cơ số.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Điều kiện: $\left\{ \begin{array}{l}\nx \ne 0\\\nx \ne 1\n\end{array} \right.$
Ta có: ${\log _{49}}{x^2} + \frac{1}{2}{\log _7}{\left( {x - 1} \right)^2} = {\log _7}\left( {{{\log }_{\sqrt 3 }}3} \right) \Leftrightarrow {\log _7}\left| x \right| + {\log _7}\left| {x - 1} \right| = {\log _7}2$
$ \Leftrightarrow {\log _7}\left| {x\left( {x - 1} \right)} \right| = {\log _7}2 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\nx\left( {x - 1} \right) = 2\\\nx\left( {x - 1} \right) = - 2\n\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\n{x^2} - x - 2 = 0\\\n{x^2} - x + 2 = 0\n\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\nx = 2\\\nx = - 1\n\end{array} \right.$
Tìm tất cả các giá trị của tham số $m$ để phương trình ${4^x} + {2^x} + 4 = {3^m}\left( {{2^x} + 1} \right)$ có hai nghiệm phân biệt.
${4^x} + {2^x} + 4 = {3^m}\left( {{2^x} + 1} \right) \Leftrightarrow {4^x} + \left( {1 - {3^m}} \right){2^x} + 4 - {3^m} = 0$
Đặt $t = {2^x} > 0$, $n = {3^m} > 0$
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Ta có: ${4^x} + {2^x} + 4 = {3^m}\left( {{2^x} + 1} \right) \Leftrightarrow {4^x} + \left( {1 - {3^m}} \right){2^x} + 4 - {3^m} = 0$
Đặt $t = {2^x} > 0$, $n = {3^m} > 0$ ta tìm $n > 0$ để phương trình ${t^2} + \left( {1 - n} \right)t + 4 - n = 0$ có hai nghiệm dương phân biệt.
Do đó $\left\{ \begin{array}{l}\n\Delta > 0\\\nS > 0\\\nP > 0\n\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\n{\left( {1 - n} \right)^2} - 4\left( {4 - n} \right) > 0\\\nn - 1 > 0\\\n4 - n > 0\n\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\n{n^2} + 2n - 15 > 0\\\nn > 1\\\nn < 4\n\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\n\left[ \begin{array}{l}\nn < - 5\\\nn > 3\n\end{array} \right.\\\n1 < n < 4\n\end{array} \right. \Leftrightarrow 3 < n < 4$
Vậy $3 < {3^m} < 4 \Leftrightarrow 1 < m < {\log _3}4$
Cho $a, b$ là hai số thực dương thỏa mãn ${\log _5}\left( {\frac{{4a + 2b + 5}}{{a + b}}} \right) = a + 3b - 4$. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức $T = {a^2} + {b^2}$
Hàm đặc trưng.
${\log _5}\left( {\frac{{4a + 2b + 5}}{{a + b}}} \right) = a + 3b - 4 \Leftrightarrow {\log _5}\left( {4a + 2b + 5} \right) - {\log _5}5\left( {a + b} \right) = 5\left( {a + b} \right) - \left( {4a + 2b + 5} \right)$
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Ta có: ${\log _5}\left( {\frac{{4a + 2b + 5}}{{a + b}}} \right) = a + 3b - 4 \Leftrightarrow {\log _5}\left( {4a + 2b + 5} \right) - {\log _5}5\left( {a + b} \right) = 5\left( {a + b} \right) - \left( {4a + 2b + 5} \right)$
$ \Leftrightarrow {\log _5}\left( {4a + 2b + 5} \right) + \left( {4a + 2b + 5} \right) = {\log _5}5\left( {a + b} \right) + 5\left( {a + b} \right)$
Hàm số $f\left( t \right) = {\log _5}t + t\left( {t > 0} \right)$ có $f\'\left( t \right) = \frac{1}{{t\ln 5}} + 1 > 0$
Vậy $f\left( t \right)$ luôn đồng biến trên TXĐ.
$ \Leftrightarrow f\left( {4a + 2b + 5} \right) = f\left( {5\left( {a + b} \right)} \right) \Leftrightarrow 4a + 2b + 5 = 5\left( {a + b} \right)$
$ \Leftrightarrow 4a + 2b + 5 = 5\left( {a + b} \right) \Leftrightarrow a = 5 - 3b$
$T = {a^2} + {b^2} \Rightarrow T = {\left( {5 - 3b} \right)^2} + {b^2} = 10{b^2} - 30b + 25 = 10{\left( {b - \frac{3}{2}} \right)^2} + \frac{5}{2} \ge \frac{5}{2}$
Vậy CTNN bằng $\frac{5}{2}$
Giải phương trình ${\log _2}\left( {{x^4} - 14{x^3} + 100{x^2} - 12x + 25} \right) = 4{\log _{16}}\left( {39{x^2} + 70x + 3} \right)$được bốn nghiệm lần lượt là: $a < b < c < d$. Tính $P = {b^2} + {d^2}$
${\log _a}f\left( x \right) = {\log _a}g\left( x \right) \Leftrightarrow f\left( x \right) = g\left( x \right)$
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Điều kiện: $\left\{ \begin{array}{l}\n{x^4} - 14{x^3} + 100{x^2} - 12x + 25 > 0\\\n39{x^2} + 70x + 3 > 0\n\end{array} \right.\;\left( 1 \right)$
Ta có:
${\log _2}\left( {{x^4} - 14{x^3} + 100{x^2} - 12x + 25} \right) = 4{\log _{16}}\left( {39{x^2} + 70x + 3} \right)$
$ \Leftrightarrow {\log _2}\left( {{x^4} - 14{x^3} + 100{x^2} - 12x + 25} \right) = {\log _2}\left( {39{x^2} + 70x + 3} \right)$
$ \Leftrightarrow {x^4} - 14{x^3} + 100{x^2} - 12x + 25 = 39{x^2} + 70x + 3$
$ \Leftrightarrow {x^4} - 14{x^3} + 61{x^2} - 82x + 22 = 0$
$ \Leftrightarrow \left( {{x^2} - 6x + 2} \right)\left( {{x^2} - 8x + 11} \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\nx = 3 \pm \sqrt 7 \\\nx = 4 \pm \sqrt 5 \n\end{array} \right.$ thỏa (1).
Vậy $b = 4 - \sqrt 5 ,\,d = 4 + \sqrt 5 $.
$ \Rightarrow P = {b^2} + {d^2} = 42$
Tìm giá trị của tham số $m$ để phương trình ${2^{2\left| {x - 1} \right| + 1}} + {2^{\left| {x - 1} \right|}} + m = 0$ có nghiệm duy nhất.
Đặt $t = {2^{\left| {x - 1} \right|}}$
Phương trình đã cho có nghiệm duy nhất khi và chỉ khi (1) có nghiệm kép $t=1$ hoặc có hai nghiệm phân biệt trong đó có một nghiệm $t=1$ và một nghiệm $t<1$.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Đặt $t = {2^{\left| {x - 1} \right|}}$
Khi đó được phương trình $2{t^2} + t + m = 0$ (1)
Phương trình đã cho có nghiệm duy nhất khi và chỉ khi (1) có nghiệm kép $t=1$ hoặc có hai nghiệm phân biệt trong đó có một nghiệm $t=1$ và một nghiệm $t<1$.
Phương trình (1) có nghiệm $t=1$ $\Rightarrow 2 + 1 + m = 0 \Leftrightarrow m = - 3$
Thử lại. Với $m = - 3$ ta được: $2{t^2} + t - 3 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\nt = 1\\\nt = - \frac{3}{2}\n\end{array} \right.$
Suy ra $m = - 3$ thỏa mãn yêu cầu bài toán.