Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.33 MB, 57 trang )
(1)
DAYHOCTOAN.VN
1 DAYHOCTOAN.VN
Bài 102. Cho , ,a b c là các số thực dương. Chứng minh bất đẳng thức:
2 2 2
10
2
a b c abc
b c a c a b a b b c c a
.
Lời giải
Biến đổi bất đẳng thức như sau:
2
10 2
a a b a c
abc a b
b c
2 2
3 3
2 10 2
a a bc
a a abc a b
b c
2
3
2 5 0
a a b a c
a abc a b
b c
2
3 2
2 0
a a b a c
a abc a b c
b c
2
2 0
a a b a c
a a b a c
b c
0
a b c
a a b a c
b c
Theo bất đẳng thức Schur thì bất đẳng thức cuối đúng nên bất đẳng thức ban đầu được chứng
minh.
Bài 103. Cho , ,x y z 0 và x y z 1. Chứng minh rằng: 2 2
2 2 1
xy z x y xy
Lời giải
Cần chứng minh:
2 2
2 2
1
xy z x y z x y
x y z xy
2 2
x z y z x y x y z xy
Sử dụng bất đẳng thức Cauchy, ta có:
2x22y2 2
2 2
2 0
z xy z x y z xy z xy z x y
(Đúng)
Đẳng thức xảy ra
1
2
0
Bài 104. Cho 3 số thực không âm , , zx y thỏa mãn 2 2 2
2
x y z . Chứng minh rằng:
(xy y)( z z)( x) 4xyz xy( yzzx 2) 4xyz x( 2y2z2)
Lời giải
DAYHOCTOAN.VN
2 DAYHOCTOAN.VN
Bổ đề: Xét biểu thức S (x y S)2 z (y z S)2 x (x z S)2 y
Nếu x y z và S Sy; yS Sz; ySx 0 thì S0
Chứng minh
2 2 2
( ) z ( ) x ( ) y
S x y S y z S x z S
2 2
(Sz Sy)(x y) (Sy Sx)(y z) 2(x y)(y z)Sy 0
Chứng minh
Nếu . .x y z0 Bất đẳng thức luôn đúng
Nếu . .x y z0. Ta có
2 2 2
(xy y)( z z)( x) 4xyz xy( yzzx 2) 4xyz x( y z )
( )( )( )
2 2
4
x y y z z x
xy yz zx
xyz
( )( )( )
2 2 0
4
x y y z z x
xy yz zx
xyz
(1)
Ta có
2 2 2
( )(y )( ) ( ) ( ) ( )
2
4 4
x y z z x x y z y z x z x y
xyz xyz
2 2 2
2 2 2
1
2(1 ) ( ) ( ) ( )
2
xy yz zx
x y y z z x
x y z
Do đó (1) 2 1 1 2 1 1 2 1 1
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0
4 2 4 2 4 2
x y y z z x
xy yz zx
Đặt ( 1 1); ( 1 1); ( 1 1)
4 2 4 2 4 2
z x y
S S S
xy yz xz
Giả sử ( 1 1) 0
4 2
y
x y z S
xz
Mà + 1 1 1 1 = 4
4 2 4 2 4
y x
y z xyz
S S
xz yz xyz
2
2 2 2
2 (x 2 ) 4 2
(y )( ) 4 2
= 0
4 2 4 2
yz yz xyz
z x y z xyz
xyz xyz
.
Tương tự SySz 0.
Áp dụng bổ đề suy ra điều cần chứng minh.
Đẳng thức xảy ra khi 2
3
x y z .
Bài 105. Cho , ,a b c là các số thực dương. Chứng minh rằng:
3(a2ab b 2)(b2bc c 2)(c2caa2)abc a( 3 b3 c3)
Lời giải
Nhận xét:
4 4
2 2 2 4 4 4 4 4 2 2
2(a ) ( )
2
a b
ab b a b a b a b a ab b
Ta sẽ chứng minh bất đẳng thức:
4 4 4 4 4 4
3 3 3
3. ( )( )( ) ( )
2 2 2
a b b c c a
abc a b c
DAYHOCTOAN.VN
3 DAYHOCTOAN.VN
9 a b (b c )(c a ) 8a b c a( b c )
Trước tiên ta chứng minh
Bổ đề 1: Cho , ,x y z là các số thực dương ta có:
9(xy)(yz)(zx)8(x y z xy)( yzzx)
Chứng minh:
9(xy)(yz)(zx)8(x y z xy)( yzzx)
2 2 2 2 2 2
6
x y y z z x xy yz zx xyz
( luôn đúng theo AM- GM)
Bổ đề 2: : Cho , ,x y z là các số thực ta có:
2 2 2 2 2 2 2 2
( )
x y y z z x x y xyz x y z
2 2 2 2 2 2 2 2
( )
x y y z z x x y xyz x y z
2 2 2
(xy yz) (yz zx) (zx xy) 0
( luôn đúng )
Áp dụng vào bài toán
Ta có:
2 2 2 4 4 4 2 2 2
9 ( )( ) 8( )( )
8 ( )( )
a b b c c a a b c a b b c c a
a b c a b c a b c
Mà (a4b4c4)(a2b2c2)(a3 b3 c3 2) ( bất đẳng thức C-S)
Suy ra 9
Vậy 2 2 2 2 2 2 3 3 3
3(a ab b )(b bc c )(c caa )abc a( b c )
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a b c
Bài 106. Cho a, b, c là các số thực dương. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
3 3 3
a b c
P
b c c a a b
Lời giải
Ta có:
3
3 3
2 2
a b a b
3 3
3 3
4
c c
a b a b
Do đó
3 3
3 3
4
c c
a b a b
(1). Đẳng thức xảy ra a b.
Tương tự ta có:
3 3
3 3
4
a a
b c b c
(2),
3 3
3 3
4
b b
c a c a
(3).
Từ (1), (2), (3) ta có
3 3 3
3 3 3 3 3 3
4P a b c
b c c a a b
3 3 3 3 3 3
1 1 1 1
3
2 a b b c c a b c c a a b
9 3
3
2 2
3
DAYHOCTOAN.VN
4 DAYHOCTOAN.VN
Vậy 3
8
MinP .
Bài 107. Cho các số dương , ,a b c thỏa mãn a b c 2 abc. Tìm giá trị nhỏ nhất của S 1 1 1
a b c
.
Lời giải
Chú ý rằng a b c 2 abcnên suy ra:
(a1)(b1)(c 1) (a1)(b 1) (b 1)(c 1) (c 1)(a1).
Do vậy ta thu được 1 1 1 1 1 1 1 2
1 1 1
1 1 1 1 1 1
a b c
a b c
.
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz ta được
1 1 1 1 1 1 9
1 1 1
1 1 1 2
1 1 1
a b c
a b c
.
Từ hai điều trên ta suy ra 1 1 1 3
2
a b c .
Vậy S nhỏ nhất bằng 3
2 , dấu bằng xảy ra khi a b c và là nghiệm của:
3
3 2 0 2
a a a b c .
Bài 108. Cho , ,x y z là các số thực dương thỏa mãn xyyzzx3xyz. Chứng minh rằng :
2 2 2
2 2 2
3
( 1) ( 1) ( 1) 2
y z x
x y y z z x (1)
Lời giải
Ta có thể viết lại giả thiết xyyzzx3xyz thành 1 1 1 3
x y z .
Đặt a 1
x
; b 1
y
; c 1
z
. Ta có a b c 3.
Thay vào (1), ta cần chứng minh: 2 2 2 3
1 1 1 2
a b c
b c a
.
Thật vậy 2 22 2
1 1 2 2
a ab ab ab
a a a
b b b
.
Làm tương tự và cộng lại ta có: 2 2 2 ( ) 1( )
1 1 1 2
a b c
a b c ab bc ca
b c a
Ta có bất đẳng thức quen thuộc: 2
(a b c ) 3(ab bc ca ).
Do đó: 2
2 2 2
1 3
( ) ( )
1 1 1 6 2
a b c
a b c a b c
b c a
. (vì a b c 3)
Dấu bằng xảy ra khi a b c 1 hay x y z 1.
DAYHOCTOAN.VN
5 DAYHOCTOAN.VN
2 2 2
2 2 2 2 2 2 8( )
ab bc ca
a b c
a b b c c a
.
Lời giải
Đặt tab bc ca , suy ra
3
( ) 1
0
3 3
a b c
t
.
Áp dụng điều kiện: a b c 1, bất đẳng thức cần chứng minh trở thành
2
2 8[( ) 2( )]
2 ( )
t
a b c ab bc ca
t abc a b c
2 8(1 2 )
2
t
t
t abc
Do abc0 nên ta có đánh giá: 2 2 1
2
t t
t abc t t.
Để kết thúc bài toán ta sẽ chứng minh 1 8(1 2 )t
t (*)
Thật vậy (*) 16t2 8t 1 0 (4t1)20.Điều này luôn đúng.
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi:
1
0
1
4
a b c
abc
t ab bc ca
.
Khi đó , ,a b c là nghiệm phương trình 3 2 1 0.
4
x x x
Do đó
2 2
a b c
hoặc các hoán vị.
Bài 110. Cho , ,a b c là các số thực dương. Chứng minh rằng:
2 2 2
3
2
a b c
ab b bc c ca a
.
Lời giải
Ta có
2 2 2
1 1 1
a b c
a b c b c a
a b c
ab b bc c ca a
b c a
2
1 1 1
a b c
b c a
a b c
b c a
Đặt x a,y b,z c xyz 1.
b c a
Ta có
2
2
1 1 1
1 1 1
a b c
x y z
b c a
a b c x y z
b c a
DAYHOCTOAN.VN
6 DAYHOCTOAN.VN
2 6
3 3 3 3
x y z xy yz zx x y z
x y z x y z
Suy ra
2 2 2
3
3 6
3
a b c S
S x y z
S
ab b bc c ca a
Ta có 3 3 6 2 3 3 3
2 2 2 2 2
S S
S
S S
Suy ra
3 3
3 2
S
S
.
Bất đẳng thức được chứng minh.
Dấu bằng xảy ra khi a b c.
Bài 111. Cho các số thực a, b, c, d thỏa mãn : 2 2 2 2
1
a b c d . Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của
biểu thức: 2 2 1
( )( )
2
Ea c ac bd .
Bài giải:
2 2 1
2
Ea c ac bd a c a c b d
a2 c2
2 2 2 2
2 2 2 1 2 1
2
a c b d
a c
2 1 2 1
2 a c b d 2
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi:
2 2 2 2
2 2
8
2 2
8
2 1
2 2
8
1
2 2
8
a
a c
b
b d
a b
c
a b c d
d
hoặc
2 2
8
2 2
8
2 2
8
2 2
8
a
b
c
d
2 2 1
2
Ea c ac bd a c a c b d
2 2 2 2 2 2
2 1 2 1
a c a c b d
2 2 2 1 2 1
2
a c b d
a c
1 2 1 2
2 a c b d 2
DAYHOCTOAN.VN
7 DAYHOCTOAN.VN
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi:
2 2 2 2
2 2
8
2 2
8
2 1
2 2
8
1
2 2
8
a
a c
b
b d
a b
c
a b c d
d
hoặc
2 2
8
2 2
8
2 2
8
2 2
8
a
b
c
d
Bài 112. Cho các số thực không âm a b c, , thoả mãn 2 2 2
2
a b c . Chứng minh bất đẳng thức
2 2 2 2 2 2
3 3 3
2
8 ; ;
3 max a b b c c a
a b c abc
a b c
Bài giải:
Do tính đối xứng của bất đẳng thức nên không mất tổng quát, giả sử a b c 0.
Áp dụng bất đẳng thức AM – GM, ta có 3 3 3 3 3
3 2 1
a b c abca b ab ab
Và
2 2 2 2 2 4 2
a b c a b c ab bc ca ab ab
Từ
3 8 8 ; ;
a b c abc a b c a b max a b b c c a
Hay
2 2 2 2 2 2
3 3 3
2
8 ; ;
3 max a b b c c a
a b c abc
a b c
Dấu “=” xảy ra khi a b 1 c 0
Tóm lại:
2 2 2 2 2 2
3 3 3
2
8 ; ;
3 max a b b c c a
a b c abc
a b c
Dấu “=” khi a b 1 c 0 và các hoán vị.
Bài 113. Cho các số thực dương a b c, , thỏa mãn 2 2 2
a b c a b c Chứng minh bất đẳng thức
1 1 1
3.
ab bc ca
a b b c c a
Bài giải:
Ta có: 2 2 2
4 2
a b c a b c a b c ab bc ca .
Ta chứng minh:
2 2 2 2 2 2
6
ab bc ca
a b b c c a
.
Thật vậy, vì 2 2 2
2a b c abbcca nên ta có:
2
2 2 2
2 2 2 2
2 2 2
1
a b c a c b c a c b
ab ab a b c ab bc ca
a b a b a b a b
Suy ra
2 2
1 c a c b (1)
ab
a b a b
.
Tương tự ta có
2 2 2 2
1 a b c a (2), 1 a b b c (3)
bc ca
b c b c c a c a
DAYHOCTOAN.VN
8 DAYHOCTOAN.VN
Cộng các BĐT (1), (2) và (3) theo vế với vế ta có:
2 2 2 2 2 2
3 c a b c a b c a b c a b
ab bc ca
a b b c c a a b b c c a
.
Áp dụng BĐT Cauchy cho 3 số dương ta có:
a b b c c a
.
Suy ra điều phải chứng minh.
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi 3
3
a b c .
Bài 114. Chứng tỏ rằng tổng 20142 20142 ... 20142 ... 20142
2013 1 2013 2 2013 2013 2013
A
n
(2013 số hạng)
không phải là số nguyên dương.
Bài giải:
Trước hết ta giải bài toán tổng quát:
“Chứng minh rằng tổng 2 1 2 1 ... 2 1
1 2
n n n
A
n n n n
(n số hạng, n1) khơng phải là số
ngun dương”.
Ta có A n 21 n 21 ... n 21
n n n
(n số hạng) n 21.n 1 1 2.
n n
Mặt khác A n2 1 n2 1 ... n2 1
n n n n n n
(n số hạng) 2
1
. 1
n
n
n n
Do đó 1 A 2.
Vậy A khơng phải là số nguyên dương.
Với n2013 thì ta có bài tốn đã cho.
Bài 115. Cho a b c, , là các số thực dương thỏa mãn: a b c 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
(ab 1)(bc 1)(ca 1)
P
abc
.
Bài giải:
Ta có: P a 1 b 1 c 1 abc 1 1 1 1 1
b c a abc a b c
Vì a b c 1 nên từ BĐT Cauchy cho 3 số dương ta có: 1 3 1
3 3 27
a b c
abc abc
Do đó: 1 27 1 (27 )(1 27 ) 0
27 27
abc abc
abc
abc abc
Suy ra: 1 27 1 730
27 27
abc
abc
Mặt khác ta lại có:
a b c a b c
Từ đó suy ra:
2
730 10
9 1
27 3
P
DAYHOCTOAN.VN
9 DAYHOCTOAN.VN
Vậy
2
10
min
3
P
.
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi 1
3
x y z .
Bài 116. Tìm giá trị lớn nhất của số thực k sao cho bất đẳng thức sau:2
2 1b 1c 1d 2 1c 1d 1a 2
k ab bc cd ac bd da
đúng với mọi số thực a b c d, , , thay đổi tùy ý.
Bài giải:
Điều kiện cần: Bất đẳng thức đúng với bộ a b c d 3
thay vào BĐT ta được 4.2.8k
Điều kiện đủ: Ta chứng minh BĐT đúng với k4
2 1a 1b 1c 2
2 1 d 1 a 1 b
, , ,
2 1 1 1 4 2
a b c d
a b c ab ac ad bc bd cd
, , ,
1 1 1 2 2
a b c d
a b c ab ac ad bc bd cd
Ta có:
2 1a 1b 1c 2
2 1 d 1 a 1 b
, , ,
1 1 1 2 2
a b c d
a b c ab ac ad bc bd cd
Dấu “=” xảy ra khi a b c d 3
Vậy giá trị lớn nhất của k bằng 4. Khi đó BĐT ln đúng với mọi số thực a b c d, , , thay đổi tùy ý
Bài 117. Giải bất phương trình: 5 2x 1 5 4
2x 2
x
x
Bài giải:
ĐK: x0
4x
2
x x
x
Đặt 1 , 2
2
t x t
x
1 2
1
4
x t
x
5 2 0
t t 2
2
nhận loại
t t
1 2 4 1 0 2 0 2
2 2
x x x x
DAYHOCTOAN.VN
10 DAYHOCTOAN.VN
Bài 118. Giải bất phương trình:
Bài giải:
1 x 6x8 x 9x8 4x
x0:
x0:
x x
Đặt x 8 t
x
, t 4 2 *
15 50 0 5 10
t t t
So với điều kiện
x
Vậy
Bài 119. Giải phương trình: x x2 1 x x2 1 2 1
Bài giải:
ĐK: x1
Nhận xét: 2 2
1. 1 1
x x x x
Đặt 2
1
t x x ,
t
1 x x 1 1 x 1
Bài 1. Giải bất phương trình: 2 3x 2 x 2 34
Bài giải:
TXĐ: [ ;2 )
3
D
Trên D: x 2 0, ta chia 2 vế cho x 2 0
2 2
x x
x x
Đặt 4 3 2; 0
2
x
t t
x
2 3 1 0 0
2
t t t hoặc t1
Với 0 1 4 3 2 1 2 34
2 2 2 3 47
x
t x
x
Với 1 4 3 2 1 2
2
x
t x
x
Vậy tập nghiệm của
T
DAYHOCTOAN.VN
11 DAYHOCTOAN.VN
Bài 120. Giải bất phương trình:
2
1 1
0 1
4 3 x
x x
Bài giải:
ĐK:
2
4 3 0
1 2; 2 3
2
x x
x x
x
1
2 4
4 3 x
x x
Nếu 1 x 2 thì x2 4x 3 0 2x4, bất phương trình nghiệm đúng với mọi : 1x x 2
Nếu 2 x 3 thì
2
2 4 0
4 3 0
x
x x
1 2x 4 x 4x3 2 2
4x 16x 16 x 4x 3
2
5x 20x 19 0
5 5
2 2
5 5
x x
Kết hợp nghiệm, trường hợp này ta có: 2 5 3
5 x
Vậy tập nghiệm của
Bài 121. Giải bất phương trình: 2
Bài giải:
2
2 0
3
2 6 1 2
1 2 6 1 2 3 7
2 0
2
2 6 1 0
x
x
x x x
x x x
x
x
x x
Vậy tập nghiệm của
Bài 122. Giải bất phương trình:
3 4 9 (1)
x x x .
Lời giải
Ta có:
(1) x3 x 4 x 3 0 (2)
TH1: x 3 0 x 3
2 2 2 5
(2) 4 3 4 ( 3)
6
x x x x x
Kết hợp với x3 ta được x3 (*)
TH2: x 3 0 x 3(2) x2 4 x 3 (3)
+) Nếu x 3 0 x 3 thì (3) thỏa mãn với x 3 (4)
+) Nếu 2 2 5
3 0 3 (3) 4 ( 3)
DAYHOCTOAN.VN
12 DAYHOCTOAN.VN
5
3 (5)
6
x
Từ (4) và (5) ta có 5 (**)
6
x Từ (*) và (**) ta có nghiệm của bất phương trình là:
5
6
x hoặc x3.
Bài 123. Giải bất phương trình: 2 4 2
6(x 3x 1) x x 1 0 (xR).
Lời giải
Ta có : 4 2 4 2 2 2
1 0, 1 ( 1) ( 1)
x x x x x x x x x
BPT 2 2 2 2
6 2( x x 1) (x x 1) 6(x x 1)(x x 1) 0
2 2
2 2
1 6( 1)
12 6 0
1 1
x x x x
x x x x
.
Đặt 6(22 1) ( 0)
1
x x
t t
x x
.
BPT trở thành: 2 3
2 6 0 0
2
t t t
2
2
2
6( 1) 9 11 21 11 21
5 11 5 0 ;
1 4 10 10
x x
x x x
x x
Bài 124. Giải bất phương trình: 2
6 2 2(2 ) 2 1
x x x x .
Lời giải
Điều kiện: 1.
2
x Đặt t 2x1 (t0) thì 2x t2 1.
Khi đó ta có: 2 2 2
6 2 2(2 ) 0 2 4 3( 1) 2 0
x x x t x tx t t
2 2
(x t) (2t 1) 0 (x 3t 1)(x t 1) 0
1
x t
(do 3 1 0; 1; 0
2
x t x t ).
Với x 1 t, ta có: 1 2 1 2 1 2 2.
2 1 2 1
x
x x x
x x x
Đối chiếu điều kiện ta có tập nghiệm của bất phương trình là S [2 2;).
Bài 125. Cho hê ̣ bát phương trình:
2
2
1 0
2( 1) 4 1 0
x
x m x m
a) Giải hê ̣ với m = 0.
b) Xác định m để hệ bất phương trình trên có nghiệm.
Lời giải
a) Khi m0 hê ̣ trở thành
2
2
1 0
2 1 0
x
x x
2
2
1;1
1 0
( 1) 0 x R
x
x
x
DAYHOCTOAN.VN
13 DAYHOCTOAN.VN
b)
2
2
1 0 (1)
2( 1) 4 1 0 (2)
x
x m x m
Giải (1) ta được x[-1;1] Xét (2): ' m22m
TH 1: ' 0 m[0;2] .
Khi đó bất phương trình (2) có tập nghiệm là hệ bất phương trình có nghiệm.
TH 2: ' 0 m ( ; 0)(2;) (*)
Ta có 2 2
1 1 2 , 2 1 2
x m m m x m m m
Hệ bất phương trình có nghiệm khi 1
2
1 (3)
1 (4)
x
x
+) Giải (3) ta được 2
3
m . Kết hợp (*) [ 2; 0) (2; ).
3
m
+) Giải (4) ta được m = 0 (loại) KL: Vậy hệ bất phương trình có nghiệm khi 2
3
m .
Bài 126. Giải bát phương trình:
2x 5x7 x 2 0
TH 1: Với x2 khi đó
1
1 2 5 7 0 7
2
x
x x
x
. Do x > 2 nên 7
2
2
S
.
Bài 127. Giải bất phương trình 3
3 x 1 x2 x
Lời giải
Đkxđ: x2. Đặt t x2,t0 suy ra x t2 2, thay vào bất phương trình ta được:
3 2 2
1 t 1 t 1 t 1 t 3 2 2
3 2
4 3 0 1 3 0
t t t t t t
3 2 3 11
0 1 0 2 1 2 3
t x x
t x x
.
Kết hợp với Đkxđ ta được tập nghiệm là S
Bài 128. Tìm m để hệ sau có nghiệm duy nhất :
2
4 3 2
2 0
4 4 10 0
x x m
x x x m
.
Lời giải
Hệ đã cho có thể viết thành dạng :
2 2 2
2 0 2 0
4 4 10 0 2 10 0
x x m x x m
x x x m x x m
DAYHOCTOAN.VN
14 DAYHOCTOAN.VN
Ta có hệ có nghiệm x0 thì cũng có nghiệm 2x0. vậy hệ có nghiệm duy nhất
0 0 0
2x x x 1. Khi x0 1, ta có 1 0 1
9 0
m
m
m
. Với m1 hệ đã cho trở thành :
2
4 3 2
2 1 0
4 4 9 0
x x
x x x
2
2 2
2
2
1
( 1) 0
1
2 3 2 3 0
2 9 0
x
x
x
x x x x
x x
.
Bài 129. Giải bất phương trình: 4 1 12 0
4
x
x x
.
Lời giải
TH 1: x 1. Bất phương trình trở thành: 4 2 0 2
2 0
4
x
x
x
x x
.
Đối chiếu điều kiện, suy ra 1 x 0 x 2.
TH 2: x 1. Bất phương trình trở thành 4 22 0
x
x
x x
.
Đối chiếu với điều kiện, suy ra x
Vậy nghiệm của bất phương trình là: S
Bài 130. Tìm m để bất phương trình sau vơ nghiệm: (m24m5)x22(m1)x 2 0.
Lời giải
TH1: 2
0 4 5 0 1 5
a m m m m .
Với m1, bpt trở thành: 2 0 vơ nghiệm . Do đó: m1 (nhận)
Với m 5, bpt trở thành: 12 2 0 1
6
x x , do đó bpt có nghiệm m 5 (loại).
TH2: 0 1
5
m
a
m
.
YCBT
2
2 2
2
0 4 5 0
4 5 2 1 2 0,
0 10 11 0
a m m
m m x m x x
m m
11 1
m m
. Vậy giá trị m cần tìm là: m
Bài 131. Tìm tất cả các giá trị của m sao cho bất phương trình
Lời giải
Bất phương trình đã cho vơ nghiệm khi và chỉ khi
1 2 2 2 2 0
m x m x m x
TH1: Nếu m1 thì 6 4 0, 2,
3
x x x x vơ lí.
TH2: Nếu m1 thì
1 0 1
4 6 0
' 2 1 2 2 0
m m
m m
m m m
1
2 10
2 10
2 10
m
m
m
m
.
DAYHOCTOAN.VN
15 DAYHOCTOAN.VN
Bài 132. Tìm m để hệ bất phương trình sau có nghiệm:
10
3
8 1 3 1
2 2 3 4
x
x
x x
m x m x
.
Lời giải
Ta có: 10 3
8 1 3 1
x
x
x x
1
8
x .
Ta thấy x0 không phải là nghiệm của bpt
8 1 3 1 10
10
3 3
8 1 3 1
8 1 3 1
x x x
x
x x
x x
x x
2
3
2 8 1 3 1 3 19 1
313 274 39 0
x
x x x x
x x
.
Kết hợp với điều kiện: x 1.
Ta có:
2 2 3 4
m xm x
3 2 2 4
m m x m
+) m2, bpt
1
x
m
Hệ bpt có nghiệm.
+) m
1
x
m
Hệ bpt có nghiệm khi 2 1
1 m
m .
Kết luận: m
Bài 133. Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hệ phương trình sau có nghiệm thực:
2
2
2
4 2 2
4
5
2
8 16 16 32 16 0
x
x
x
x x mx m m
.
Lời giải
2
2
2
4
5 1
2
x
x
x
.
2, 1 5 0
2 2
x x
x x
x x
2
2
2 2
2
1
2
4. 5 0
2 2
5
2
x
x x x
x x x
x
Từ đó ta tìm được : x2 hoặc 2 x 1
Giả sử x0là một nghiệm của PT : x48x216mx16m232m160 (2)
Khi đó PT : 4 2 2
0 8 0 16 0 16 32 16 0
x x mx m m phải có nghiệm m
Suy ra PT : 2
0 0 0
DAYHOCTOAN.VN
16 DAYHOCTOAN.VN
' 4 2 2
0 0 0 0 0 0 0 0
64 x 2 16 x 8x 16 0 16x x 2 x 2x 8 0 0 x 2
Như vậy nếu (2) có nghiệm thì nghiệm lớn nhất là 2 và nghiệm nhỏ nhất là 0 .
Do đó hệ (1) ,(2) có nghiệm khi PT (2) có nghiệm x2.
Thay x2vào (2) ta được : m24m 4 0 m 2.
Vậy m 2thì hệ PT đã cho có nghiệm.
Bài 134. Giải bất phương trình:
2
2
3 5
x
x
.
Lời giải
Điều kiện: 2
4 0 2
x x (*)
Ta có:
2
2
3 5
4
x
x
x
2
2
3 5
4
x
x
x
(1)
TH1: Với x 2. Bất phương trình vơ nghiệm (Do vế trái âm).
TH 2: Với x2. Bình phương hai vế bpt
2 2 4 2
2
2 2 2 2
4 4
45 4. 45 2
4 4 4 4
x x x x
x
x x x x
Đặt: 2
2 , 0
4
x
t t
x
. Khi đó bpt
2
2
4 2
2
2
4 45 0 5 ( 0)
2 5
20
5 25 100 0
5
4 5
t t t t
x
x
x
x x
x
x x
Vậy nghiệm của bất phương trình là: S
Bài 135. Giải bất phương trình: x 3 2x 4 x 5
Nếu: x 3 x 3 2x 4 x 5 4x 4 x 1.
Kết hợp đk x 3.
Nếu: 3 x 2 thì bpt trở thành: x 3 2x 4 x 5 2x 2 x 1
Kết hợp với đk 3 x 1.
Nếu x2 thì bpt trở thành: x 3 2x 4 x 5 2x 6 x 3
Kết hợp với đk x 3.
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là: T
Bài 136. Giải bất phương trình: x
x
x
x 2
5
6
2
2
2
Lời giải
Điều kiện: 1 x 5
Theo BĐT Cauchy ta có :
2
5
1
5
1
6
2
x x x x x x
Nên: 0 x26x52 Suy ra: 1
5
6
2
2
x x
Vậy (1) 1 2 (2)
5
6
2
1
2
2
x
x
x
DAYHOCTOAN.VN
17 DAYHOCTOAN.VN
Mặt khác : x2 12x
với x1 và 1 0
5
6
2
2
x x
Do đó (2) luôn nghiệm đúng
Vậy (1) luôn nghiệm đúng với 1 x 5
Bài 137. Giải bất phương trình:
Lời giải
* Điều kiện:
2
2
2
3 2 0
4 3 0
5 4 0
x x
x x
x x
1
4
x
x
.
* Bất phương trình tương đương (x1)(x 2) (x1)(x 3) 2 (x1)(x4) (1)
TH1: Nếu
(1) (1x)(2x) (1x)(3x)2 (1x)(4x)
1x 2 x 1x 3 x 2 1x 4x
1x( 2 x 3 x 2 4x)0 (2)
+ Với x1 thoả mãn (2) nên x1 là một nghiệm của bất phương trình.
+ Với
(2) 2 x 3 x 2 4 x 0 2 x 3 x 2 4x
( 2 x 3x)24(4x) 2 2x 3 x 11 2x
4(2x)(3x)(11 2 ) x 2 (Vì
x không thoả mãn
TH2: Nếu
(1) x1 x 2 x1 x 3 2 x1 x4
x1( x 2 x 3 2 x4)0
x 2 x 3 2 x 4 0 ( Vì
2
x
hiển nhiên thoả mãn (3) vì VP 0 VT
+ Nếu 11
2
x ta có:
(3) 4(x2)(x 3) (2x11)2
97
24
DAYHOCTOAN.VN
18 DAYHOCTOAN.VN
Vậy bất phương trình có tập nghiệm là: S
2
1 1
0
2 4
4 3 x
x x
(1)
Lời giải
* Điều kiện:
2
Nếu
4 3 0 2 4
x x x , bất phương trình nghiệm đúng với mọi x:
2
2
2x 4 x 4x 3
2 2
4 16 16 4 3
x x x x 2
5 20 19 0
x x 2 5; 2 5
5 5
x x
Kết hợp nghiệm, trường hợp này ta có: 2 5 3
5 x
Tập nghiệm của bất phương trình đó cho:
Bài 139. Tìm m để bất phương trình sau có nghiệm 2
12
)
1
(
)
1
(
t 1, bài toán quy về tìm Điều kiệnđể bất phương trình 2
3
1
2
2
2
m
t
t
t
t
đúng với mọi t
Vì mẫu xác định với mọi t nên m 3t tm0,t
12
1
0 2
Do đó bất phương trình tương đương với : 2t2 t16t2 2t2m,t
t
m
t
t
4 2 3 2 1 0,
916(2m1)0
32
25
m
Bài 140. Giải bất phương trình:
Lời giải
* Điều kiện: 2
8 12 0 2 6
x x x
* Nếu
2
2 2
8 12 4 40 100
x x x x
2
DAYHOCTOAN.VN
19 DAYHOCTOAN.VN
Kết hợp nghiệm, trường hợp này ta có:
Tập nghiệm của bất phương trình đó cho:
Bài 141. Giải bất phương trình
+ Điều kiện: 8 (2.1)
3
x
11
3
2
11
3
2
5
x
x
x
(2,2)
+Kết luận: Kết hợp (2.1) và (2.2) bất phương trình có nghiệm:
Bài 142. Giải bất phương trình: 2 1 2 2 7
2
x x x x x
Lời giải
* Điều kiện: x1.
Đặt t x 2 x1 Suy ra:
2
2 2 2 7
2 1 2 2 2 4
2 2
t
t x x x x x x
Khi đó bất phương trình trở thành: 2
2 8 0 2 4
t t t
- Với t 2 suy ra: x 2 x 1 2 x 2 2 x1
6 4 2 1 7 4 2 0
x x x x x
(đúng x 1)
- Với t4 suy ra: x 2 x 1 4 x 2 x 1 4
2 15 8 1 13 8 1 0
x x x x
(đúng x 1)
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là 1;
Bài 143. Tìm m để bất phương trình sau có tập nghiệm là : 2 2
(x x 1)(x x m)0
Lời giải
Đặt 2
1
tx x suy ra
2
1 5 5
2 4 4
tx
.
Khi đó bất phương trình đó cho trở thành:
1 0 ( 1) 0
t t m t m t (1)
Để bất phương trình đó cho có tập nghiệm là thì (1) phải có tập nghiệm là 5;
4
Xét 2
( ) ( 1).
f t t m t . Ta có 2 trường hợp:
- TH1: ( 1) 5 3
2 4 2
m
m
. Khi đó ta có bảng biến thiên f t( ) trên 5;
4
DAYHOCTOAN.VN
20 DAYHOCTOAN.VN
Nhìn vào bảng biến thiên ta thấy để f t( )0 với 5;
4
t
thì:
5
0
4
f
hay
2
5 5 5 1
.( 1) 0 1
4 4 m m 4 m 4
Kết hợp với Điều kiện trên ta thấy khơng có m thỏa mãn
- TH2: ( 1) 5 3
2 4 2
m
m
Khi đó ta có bảng biến thiên f t( ) trên 5;
4
Nhìn vào bảng biến thiên ta thấy để f t( )0 với 5;
4
t
thì:
( 1)
0
2
m
f
Hay
2 2
2
( 1) ( 1)
0 ( 1) 0 1
4 2
m m
m m
(thỏa mãn Điều kiện)
Vậy Điều kiện để bất phương trình đó cho có tập nghiệm là là m 1
Bài 144. Giải bất phương trình 2 3x 2 x 2 3 (34 x2)(x2)
Lời giải
* Tập xác định: 2;
3
D
* Trên D thì x 2 0 , Chia 2 vế của (1) cho x2 ta được 2 3 2 1 34 3 2
2 2
x x
x x
Đặt 4 3 2 0
2
x
t
x
.
bất phương trình 2 – 3 1 02
t t 0 1
2
t
hoặc t1
* Với 0 1
2
t
thì 4 3 2 1
2 2
x
x
2 34
3 x 47
* Với t1 thì 4 3 2 1 2
2
x
x
x
DAYHOCTOAN.VN
21 DAYHOCTOAN.VN
Vậy tập nghiệm của bất phương trình (1) 2 34;
3 47
T
Bài 145. Giải bất phương trình x2 3x2 x2 6x5 2x2 9x7.
Lời giải
* Điều kiện:x
- Với x 1 Bất phương trình tương đương
5
2
1
7
2
5
2
x
x
x
x
x
x
Bất phương trình vơ nghiệm.
- Với x 5:Bất phương trình tương đương: x5 x2 2x7 x5.
Vậy bất phương trình có 2 nghiệm: x 1; x 5
Bài 146. Giải bất phương trình :
2
2
3 2
4 0
3
x x
x x
x
Lời giải
Bất phương trình tương đương
2
2
3 2
4 0
3
x x
x x
x
* Xét TH1:
2 0
4 0
4
3 0
x
x x
x
x
* Xét TH2:
2
2
4 0
0 4
4
3 2
1 2 3
0
3
x x
x x
x
x x
x x
x
Vậy tập nghiệm của BPT là x
Bài 147. Cho bất phương trình:
2 2
9 4 7
1
9 9
m mx
x x x x
b) Tìm m để bất phương trình
Lời giải:
TXĐ:D
+) x0 khơng là nghiệm của phương trình
1 2
9 9
1 1
m m
x x
x x
Đặt
9
, 6
t x t
x
DAYHOCTOAN.VN
22 DAYHOCTOAN.VN
+) Với m28:
30 225 0 15
t t t ( 1 điểm)
+) Bpt có hai nghiệm: x15 189 và x15 189 ( 2 điểm)
( ) ( 2) 8 1 0
f t t m t m
+) Để
14
m
( 1 điểm)
+) KL:Bpt có nghiệm ; 49
m
Bài 148. Giải bất phương trình: x26x 2 2(2x) 2x1
Lời giải:
Điều kiện: 1
2
x .
Bpt 2
2 2 1 2 1 4(2 1) 4 2 1 1
x x x x x x
2 1 2 2 1 1
x x x
2 2 1 2 2 1 1
x x x
( do 2 vế dương)
2x 1 2x 1
1 2
2 1 2 1
x
x x x
x 2 2
Đối chiếu đk ta có nghiệm của bất phương trình là:x 2 2
Bài 149. Giải bất phương trình:
2 2
7x 7x 9 x x 6 2 2x1
Lời giải:
ĐK: x3 . Bpt tương đương:
2
7x 7x 9 x 2 x 3 2 2x 1
2
6x 14x 7 4 2x 1 x 3 . x 2
3 2x 5x 3 4 2x 5x 3. x 2 (x 2) 0
2 2
2 5 3 2 5 3
3. 4 1 0
2 2
x x x x
x x
2
2
18 46 29 0
2 6 5 0
x x
x x
DAYHOCTOAN.VN
23 DAYHOCTOAN.VN
23 1051
18
18
3 19 3 19
2 2
x
x
x
Bài 150. Với giá trị nào của m thì bất phương trình sau nghiệm đúng với mọi x :
2
6x 4x 5 2x4mx1
Lời giải:
Vì 6x24x 5 0 với mọi x nên:
2
(1 ) 1 0
4 2(1 ) 3 0
x m x
x m x
Vậy,
2 2
1
2 2
2
(1 ) 4 2 3 0
(1 ) 12 2 11 0
m m m
m m m
Bài 151. Giải bất phương trình:
3 2 4 5
x x x
Lời giải:
Nếu x 3thì phương trình trở thành : x 3 2x 4 x 5 4x 4 x 1
kết hợp điều kiện x 3.
Nếu 3 x 2thì phương trình trờ thành :x 3 2x 4 x 5 2x 2 x 1
kết hợp điều kiện 3 x 1.
Nếux2thì phương trình trở thành :x 3 2x 4 x 5 2x 6 x 3
kết hợp điều kiện x 3.
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là : T
Lời giải:
Điều kiện : 2 x 2.
Bất phương trình : 2
DAYHOCTOAN.VN
24 DAYHOCTOAN.VN
Bài 153. Giải bất phương trình 9 9 x x 9.
x x
Lời giải:
Điều kiện :
9
9 0.
3.
9
0.
3 0.
0.
x
x
x
x
x
x
Nếu 3 x 0.Thì x x 9 0 9 9
x x
suy ra bất phương trình vơ nghiệm.
Nếu x 3 x x 9 0.
x
Nên bất phương trình tương đương với
2 2
9 9 9 9
9 x 2x x x x 9 2x x x 0
x x x x
.
Mà
2
2
2
3.
3.
9 0 1 37
.
9 .
2
x
x
x x
x
x x
Vậy tập nghiệm là :
S
Bài 154. a) Tìm m để nghiệm của bất phương trình sau chứa đoạn
2
2
3 1 0
3 1 1
m x x
x x
b) Giải bất phương trình: 2 4 6 2 2 4 6 2 2 4 6
(2 )m x x (1 m )x x (1 m )x x với 0 m 1 .
Lời giải:
a) Với
x x x
Đặt 2 5
3 1 1;
4
t x x t
. Ta có bất phương trình: 2
2 2
0
1
mt m
t t t
Xét ( ) 22 , 1;5
f t t
t t
2 2
4 2 5
( ) 0 1;
( ) 4
t
f t t
t t
DAYHOCTOAN.VN
25 DAYHOCTOAN.VN
t 1 5
4
( )
f t
( )
f t
2
32
45
Vậy để bất phương trình có nghiệm chứa đoạn
45
m .
b) Vì (m21)x2 4x 6 0 x; m
Ta có
2
2 4 6 2 4 6
2 2
2 1
1
1 1
x x
x x
m m
m m
(1)
Đặt tan 0;
2 2
t
m t
. Bất phương trình (1) có dạng:
2 4 6 2 4 6
(sin )t x x (cos )t x x 1 (2)
Vì 2
2
2
( 2) 2 2
( 2) 2 2
( 2) 2 2
(sin ) sin
(cos ) cos
x
x
x x
t t
t t
Khi đó 2 2
4 6 4 6 2 2
(sin )t x x (cos )t x x (sin )t (cos )t 1 t
Vậy bất phương trình có nghiệm với mọi x.
Bài 155. Giải bất phương trình 2x4
12 8
2 2 . 1
9 16
x
x
x
Lời giải:
Nhân biểu thức liên hợp vế trái ta có ( với x
2
6 4 2(6 4)
2 4 2 2 9 16
x x
x x x
( 0,5đ )
3x 2 9x 16 2 2x 4 2 2 x 0
3x 2 9x 8x 32 16 8 2x 0
3x 2 x 2 8 2x 8 x 2 8 2x 0
DAYHOCTOAN.VN
26 DAYHOCTOAN.VN
Do 8x2 82x2 0 nên
2
2
3
4 2
2
3
x
x
Tập nghiệm của bất phương trình 2;2 4 2; 2 .
3 3
T
Bài 156. Tìm các giá trị của tham số a để bất phương trình 2 1 1
4 3
x
ax x a
được nghiệm đúng với
mọi x.
Lời giải:
Trước hết cần 2
4 3 0.
ax x a Với mọix.
'
0
1
4 ( 3) 0
a
a
a a
hoặc a4. ( 0,5 điểm )
Nếu a 1 thì ax24x a 3 0.Với x.
Bất phương trình đã cho thỏa mãn với x.
2
1 4 3
x ax x a
thỏa mãn vớix.
2
5 4 0
ax x a
thỏa mãn vớix.
25 4a a 4 0
( vì a 1 )
2 4 41
4 16 25 0 .
2
a a a
do ( a 1 ). (1,0 điểm)
Nếu a4 thì ax24x a 3 0. Vớix.
Bất phương trình đã cho thỏa mãn với x.
2
1 4 3
x ax x a
thỏa mãn với x.
2
5 4 0
ax x a
thỏa mãn với x.
25 4a a 4 0
( vì
2 4 41
4 16 25 0
2
a a a
( do a4 )
Kết luận : ;4 41 4 41;
2 2
a
Bài 157. Tìm m để hệ
2
2 2 0
7 7 0
x m x m
x m x m
có nghiệm.
DAYHOCTOAN.VN
27 DAYHOCTOAN.VN
2
2
2 2 0 (1)
7 7 0 (2)
x m x m
x m x m
1 m 2 0
và 2
7
m
m
và m0thì tập nghiệm của (1) là D1
và tập nghiệm của (2) là D2 nên hệ phương
trình vơ nghiệm.
Với m0 tập nghiệm D1
Bài 158. Tìm m để bất phương trình: mx2mx m 2 0 có nghiệm x
Gián tiếp loại bỏ
2
2
1 2 1; 2
1
m x x m x
x x
Xét ( ) 2 2 ,
g x x
x x
, 2 2
2(2 1)
'( ) 0
( 1)
x
g x
x x
hàm số nghịch biến trong khoảng
1;2
2
( )
7
m Min g x
Vậy 2
7
m thì bất phương trình có nghiệm x
Bài 159. Tìm m để nghiệm của bất phương trình sau chứa đoạn
2
2
3 1 0
3 1
m x x
x x
Lời giải
Với
1; 2 3 1 1
4
x x x
Đặt 2 5
3 1 1
4
t x x t . Ta có bất phương trình: 2 0 22
1
mt m
t t t
Xét f x( ) 22
t t
với
5
1;
4
t
, 2 2
4 2 5
'( ) 0; 1;
( ) 4
t
f t t
t t
Ta có bảng sau:
Vậy để bất phương trình có nghiệm chứa đoạn
Bài 160. Tìm tất cả các giá trị m để bất phương trình sau có nghiệm thuộc đoạn
1 5
4
'
f t
f t 2
DAYHOCTOAN.VN
28 DAYHOCTOAN.VN
(m2)x m x 1
Lời giải
Ta có (m2)x m x 1 (m2)x m (x1)2 m x( 1) x21 (1)
+ Nếu x1 Phương trình (1) vô nghiệm
+ Nếu x(1; 2] :
2
1
(1)
1
x
m
x
.
Xét hàm số
2
1
( )
1
x
f x
x
trên (1; 2] ta có:
2
2
2 1
'( ) 0
( 1)
x x
f x
x
trên (1; 2] .
Vậy
1;2 ( ) (2) 5
Min f x f . Do đó trong TH này bất phương trình có nghiệm m 5.
+) Nếu x[-2;1):
2
1
(1)
1
x
m
x
.
Xét hàm số
2
1
( )
1
x
f x
x
trên [-2;1) ta có:
2
2
1 2
2 1
'( ) 0
( 1) 1 2
x
x x
f x
x x
.
Bảng biến thiên của
2
1
( )
1
x
f x
x
trên [-2;1) :
x 2 1 2 1
f x'( ) + 0 -
2 2 2
( )f x
Vậy trong TH này bất phương trình có nghiệm m 2 2 2
Tóm lại bất phương trình đã cho có nghiệm m ( ; 2 2 2][5;+ ) .
Bài 161. Giải bất phương trình:
3 2
3 2 2 6 0 ( )
x x x x x .
Lời giải
Điều kiện xác định: x 2.
Đặt y x2, điều kiện y0.
Bất phương trình trở thành: 3 2 3
3 2 0
x xy y
2 0
2 0
x y
x y x y
x y
Với x y thì 2 0 2 2
2
x
x x x
x x
Với x + 2y ≥ 0 thì
2
0
0
2 2
2 2 3 0
4( 2)
x
x
x
x x
x
x x
2 2 3
x
.
DAYHOCTOAN.VN
29 DAYHOCTOAN.VN
3 2 2 2
3
5 17 7 2 4 2 7
3 2 0
x x x x x
x mx
Lời giải
Bất phương trình 3 2
5 17 7 2 4 2 7
x x x x x
2 2 2 2 7 2 7 2 7 2 7
x x x x x x x
Xét hàm số 3 2
( )
f t t t t, f(t) là hàm số đồng biến trên khoảng
2 2 7
f x f x x 2 2x27
1 x 3
Hệ bất phương trình có nghiệm 3
3 2 0
x mx
có nghiệm x
2 2
3m x g x
x
có nghiệm x
3m Maxg x
Hàm số
g x x
x
là hàm số nghịch biến trên
(1) 3
Maxg x g
Vậy m 1
Bài 163. Giải bất phương trình: 5x261x 4x2
Lời giải
BPT 2
2 2
4 2 0
5 61 0
5 61 (4 2)
x
x x
x x x
2
4 2 0
(5 61) 0
11 45 4 0
x
x x
x x
1
;
2
61
; 0;
5
1
; 4;
11
x
x
x
1
0; (4; )
11
x
Bài 164. Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để hệ sau có nghiệm thực:
2
2
2
4 2 2
4
5
( 2)
8 16 16 32 16 0
x
x
x
x x mx m m
Lời giải
* Giải BPT:
2
2
2
4
5 (1)
( 2)
x
x
x
. Với x 2, (1) tương đương với
2
2
2 2 2 2
2
1
2 4 2
5 0 4. 5 0
2 2 2 2
5
2
x
x x x x x
x
x x x x x
x
DAYHOCTOAN.VN
30 DAYHOCTOAN.VN
Từ đó tìm ra x2 hoặc 2 x 1.
* Giả sử x0 là một nghiệm của PT:
4 2 2
8 16 16 32 16 0
x x mx m m (2)
Khi đú PT: 4 2 2
0 8 0 16 0 16 32 16 0
x x mx m m phải có nghiệm m
Suy ra PT: 2 4 2
0 0 0
16m 16(x 2)mx 8x 160 phải có nghiệm m. Do đó
2 4 2 2
0 0 0 0 0 0 0 0
' 64(x 2) 16(x 8x 16) 0 16 (x x 2)(x 2x 8) 0 0 x 2
Như vậy nếu (2) có nghiệm thì nghiệm lớn nhất là 2 và nghiệm nhỏ nhất là 0.
Do đó hệ phương trình có nghiệm khi PT (2) có nghiệm x2.
Thay x2 vào (2) ta được: m24m 4 0 m 2
Vậy với m 2 thì hệ phương trình có nghiệm.
Bài 165. Giải bất phương trình: ( x 3 x1)(1 x22x3)4
Lời giải
Điều kiện x 1 .
Nhân hai vế của bpt với x 3 x1, ta được:
4. 1 x 2x-3 4. x 3 x 1 1 x 2x-3 x 3 x1
2 2 2 2 x -2
2x-2 2 2x-3 2x+2 2 2x-3 - 4 0
x 2
x x x x
Kết hợp với điều kiện x1 ta được x2.
Bài 1. Giải bất phương trình: 5 5 2( 1 2)
4
2
x x
x
x
Lời giải
Điều kiện x0
Đặt 1 2
2
t x
x
. Ta có bất phương trình :
2
2t 5t 2 0
1
2
2
t
t
. Kết hợp điều kiện ta được t2
Ta có : 1 2
2
x
x
3
0
2
3
2
2
x
x
Bài 166. Tìm mđể bất phương trình sau: m( x22x 2 1) x(2x)0 có nghiệm thuộc 0;1 3
Lời giải
2
2
( 2)
( 2 2 1) (2 ) 0
2 2 1
x x
m x x x x m
x x
Xét hàm số
2
( 2)
, 0;1 3
2 2 1
x x
y x
x x
DAYHOCTOAN.VN
31 DAYHOCTOAN.VN
2 2
2
2
2
( 1)
2( 1) 2 2 1 ( 2 )
2 2
'
2 2 1
x
x x x x x
x x
y
x x
2 2
2 2
2
1 2 4 2 2)
. 0 1
2 2
2 2 1
x x x x x
x
x x
x x
1 2
(0) 0, (1) , (1 3)
2 3
y y y
Vậy để bất phương trình sau : 2
( 2 2 1) (2 ) 0
m x x x x có nghiệm thuộc 0;1 3 thì 2
3
a. Tìm m để nghiệm của bất phương trình sau chứa đoạn
2
2
2
3 1 0
3 1 1
m x x
x x
.
b. Giải bất phương trình: 2 4 6 2 2 4 6 2 2 4 6
(2 )m x x (1 m )x x (1 m )x x với 0 m 1
Với
1; 2 3 1 1
4
x x x
Đặt 2 5
3 1 1;
4
t x x t
Ta có bất phương trình: 2 0 22
1
mt m
t t t
Xét ( ) 22 1;5
4
f t t
t t
2 2
4 2 5
'( ) 0 1;
( ) 4
t
f t t
t t
Bảng biến thiên
Vậy để bất phương trình có nghiệm chứa đoạn
Ta có 2 2
2
4 6 4 6
2 2
2 1
( ) ( ) 1
1 1
x x x x
m m
m m
(1)
Đặt tan 0;
2 2
t
m t
DAYHOCTOAN.VN
32 DAYHOCTOAN.VN
2 2
4 6 4 6
(sin )t x x (cos )t x x 1 (2)
Vì 2
2
2
( 2) 2 2
( 2) 2 2
( 2) 2 2
(sin ) sin
(cos ) cos
x
x
x x
t t
t t
Khi đó 2 4 6 2 4 6 2 2
(sin )t x x (cos )t x x (sin )t (cos )t 1 t
Vậy bất phương trình có nghiệm với mọi x.
Bài 168. Bài 2. Bài 2: (4 Điểm )
( Toán bồi dưỡng học sinh: nhóm tác giả Hàn Liên Hải , Phan Huy Khải )
b) Giải bất phương trình
2
12 8
2 4 2 2
9 16
x
x x
x
b) Giải bất phương trình
2
12 8
2 4 2 2 (1)
9 16
x
x x
x
Nhân biểu thức liên hợp vế trái ta có ( Với x
6 4 2(6 4)
>
2 4 2 2 9 16
x x
x x x
(0,5đ)
2
2 2
2 2
(3 2) 9 16 2( 2 4 2 2 >0
(3 2)(9 8 32 16 8 2 0
(3 2)( 2 8 2 )(8 2 8 2 >0
x x x x
x x x x
x x x x x
(0,5đ)
Do 8 x 2 8 2 x2 >0 nên (2) (3x2)(x2 8 2 x2)0
2
2
3
4 2
2
3
x
x
Tập nghiệm của bất phương trình 2;2 4 2; 2
3 3
T
(1đ)
Bài 169. Bài 3. Bài 2: Tìm các giá trị của tham số a để bất phương trình :
2
1
1
4 3
x
ax x a
Đợc nghiệm đúng với mọi x .
Bài 2 (3 điểm )
Trước hết cần ax24x a 3 0với mọi x
'
0
4 ( 3) 0
a
a a
a < -1 hoặc a > 4 (0,5 điểm)
+ Nếu a < -1 thì 2
4 3 0
ax x a vớix
Bất phương trình đã cho thỏa mãn với x
2
1 4 3
DAYHOCTOAN.VN
33 DAYHOCTOAN.VN
ax2 5x a 4 0 thỏa mãn với x.
25 4 ( a a 4) 0 (vì a < -1) (1,0 điểm)
2 4 41
4 16 25 0
2
a a a
(do a < - 1)
+ Nếu a > 4 thì 2
4 3 0
ax x a với x.
Bất phương trình đã cho thỏa mãn với x.
2
1 4 3
x ax x a thỏa mãn với x. ax25x a 4 0 thỏa mãn với x (1,0 điểm)
25 4 ( a a 4) 0(vì a = 4 > 0) 4 2 16 25 0 4 41
2
a a a (do a > 4)
Kết luận: ;4 41 4 41;
2 2
a
(0,5 điểm)
Bài 170. Bài 4. Bài 2 (4 điểm)
1. Tìm m để hệ
2
2
( 2) 2 0
( 7) 7 0
x m x m
x m x m
có nghiệm.
2
2
x -(m+2)x+2m<0 (1)
x +(m+7)x+7m<0 (2)
2
1 (m 2) 0
và 2 (m7)2 0 m = 2 hoặc m = 7 thì hệ phương trình vơ nghiệm.
Với 2
7
m
m
và m0 thì tập nghiệm của (1) là D1 R
và tập nghiệm của (2) là D2 R nên hệ phương
trình vơ nghiệm.
Với m < 0 tập nghiệm D1= (m; 2) và tập nghiệm D2= (-7; -m)
hệ phương trình ln có nghiệm.
Hệ phương trình ln có nghiệm với m < 0
Bài 3. ( 2 điểm)
Bài 171. Tìm m để bất phương trình: mx2mx m 2 0cónghiệm x(1; 2)
Gián tiếp loại bỏ 2
( ) 2 0
f x mx mx m , x (1; 2)
( 2 1) 2 2 2
1
m x x m
x x
x (1; 2)
1
g x
x x
g(x) = x (1; 2)
2
2
2(2 1)
( ) 0
1
x
g x
x x
hàm số nghịch biến trong khoảng (1; 2)
1;2
2
( )
7
mMin g x
Vậy m > 2
7 thì bất phương trình có nghiệm x (1; 2).
Bài 172. Tìm m để nghiệm của bất phương trình sau chứa đoạn
2
2
2
3 1 0
3 1
m x x
x x
DAYHOCTOAN.VN
34 DAYHOCTOAN.VN
1.( 2 điểm): Với
4
x x x (0,25 điểm)
Đặt 2 5
3 1 1
4
t x x t (0,25 điểm)
Ta có bất phương trình: 2 0 22
1
mt m
t t t
(0,25 điểm)
Xét f x( ) 22
t t
với
5
1;
4
t
(0,25 điểm)
'
2
2
4 2
( ) t 0
f t
t t
5
1;
4
t
(0,25 điểm)
Ta có bảng sau:
Vậy để bất phương trình có nghiệm chứa đoạn
m . (0,25 điểm)
Câu 3: (4 điểm)
Bài 173. Bài 6. b) Tìm m để bất phương trình sau đúng với mọi x.
1 2cos x 1 sin 2x 2m 1
Hàm số có đạo hàm tại x = 0 khi nó liên tục tại x = 0.
0 0
lim ( ) lim ( ) (0) 1
x x
f x f x f b
Ta lại có:
3 3
0
1 cos
'(0 ) lim
3
x
a x x a
f
x
Và
0
ln(1 2 )
'(0 ) lim 2
x
x
f
x
a = 6.
Vậy hàm số có đạo hàm tại x = 0 khi a = 6 và b = 1
Bài 7. (x24 ) 2x x23x 2 0
BPT
2
2
2
2 3 2 0
4 0
2 3 2 0
x x
x x
x x
1
; 2
2
( ; 0] [4; )
1
( ; ) (2; )
2
x x
x
x
DAYHOCTOAN.VN
35 DAYHOCTOAN.VN
2
Câu 1: (6 điểm)
Bài 174. Bài 8. Tìm tất cả các giá trị m để bất phương trình sau có nghiệm thuộc đoạn
Câu 1.a)
Câu 1.b)
Ta có (m2)x m x 1 (m2)x m (x1)2 m x( 1) x21(1)
+) Nếu x=1 (1) Vô nghiệm
+) Nếu x (1; 2] :
2
1
(1)
1
x
m
x
. Xét hs
2
1
( )
1
x
f x
x
trên (1; 2] ta có:
2
'
2
2 1
( ) 0
( 1)
x x
f x
x
trên (1; 2]. Vậy 1;2
( ) (2) 5
x
Min f x f
Do đó trong TH này BPT có nghiệm m 5.
+) Nếu x [-2;1) :
2
1
(1)
1
x
m
x
. Xét hs
2
1
( )
1
x
f x
x
trên [-2;1) ta có:
2
'
2
1 2
2 1
( ) 0
( 1) 1 2
x
x x
f x
x x
. BBT của
2
1
( )
1
x
f x
x
trên [-2;1) :
Vậy trong TH này BPT có nghiệm m 2 2 2
Tóm lại BPT đã cho có nghiệm m ( ; 2 2 2][5;+ ) .
Bài 175. Bài 9. 2. Giải bất phương trình:
3 2
3 2 2 6 0 ( )
x x x x x .
Điều kiện xác định: x 2.
Đặt y x2, điều kiện y0
Bất phương trình trở thành: 3 2 3
3 2 0
x xy y
2 0
2 0
x y
x y x y
x y
Với x ythì 2 0 2 2
2
x
x x x
x x
Với x2y0thì
2
0
0
0
2 2
2 2 3 0
4( 2)
x
x
x
x x
x
x x
2 2 3
x
DAYHOCTOAN.VN
36 DAYHOCTOAN.VN
Kết hợp điều kiện suy ra tập nghiệm của bất phương trình đã cho là T 2 2 3;
Lời giải
2 2 2 2 7 2 7 2 7 2 7
x x x x x x x
Xét hàm số 3 2
( )
f t t t t, f(t) là hàm số đồng biến trên khoảng
Phương trình trên có dạng
2 2 7
f x f x x 2 2x27
1 x 3
Hệ bất phương trình có nghiệm 3
3 2 0
x mx
có nghiệm x
3m x g x
x
có nghiệm x
1;3
3m Maxg x
Hàm số
g x x
x
là hàm số nghịch biến trên
(1) 3
Maxg x g
Vậy m 1
Bài 177. Bài 2: Giải bất phương trình: 5x261x 4x2 (1)
Lời giải
BPT (1) 2
2 2
4 2 0
5 61 0
5 61 (4 2)
x
x x
x x x
2
4 2 0
(5 61) 0
11 45 4 0
x
x x
x x
1
;
2
61
; 0;
5
1
; 4;
11
x
x
x
1
0; (4; )
11
x
Bài 178. Bài 3: (3,0 điểm) Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để hệ sau có nghiệm thực:
2
2
2
4 2 2
4
5
( 2)
8 16 16 32 16 0
x
x
x
x x mx m m
Lời giải
Giải BPT:
2
2
2
5 (1)
( 2)
x
x
x
DAYHOCTOAN.VN
37 DAYHOCTOAN.VN
2
2
2 2 2 2
2
1
2 4 2
5 0 4. 5 0
2 2 2 2
5
2
x
x x x x x
x
x x x x x
x
Từ đó tìm ra x2 hoặc 2 x 1.
* Giả sử x0 là một nghiệm của PT:
4 2 2
8 16 16 32 16 0
x x mx m m
Khi đó PT: 4 2 2
0 8 0 16 0 16 32 16 0
x x mx m m phải có nghiệm m
Suy ra PT: 2 4 2
0 0 0
16m 16(x 2)mx 8x 160 phải có nghiệm m. Do đó
2 4 2 2
0 0 0 0 0 0 0 0
' 64(x 2) 16(x 8x 16) 0 16 (x x 2)(x 2x 8) 0 0 x 2
Như vậy
nếu
Do đó hệ
Thay x2 vào
Vậy với m 2 thì hệ
Bài 179. Bài 4: Giải bất phương trình: ( x 3 x1)(1 x22x3)4
Lời giải
3 1 1 2x-3 4
x x x
Điều kiện x 1 .
Nhân hai vế của bpt với x 3 x1, ta được
2 2 2 2 x -2
2x-2 2 2x-3 2x+2 2 2x-3 - 4 0
x 2
x x x x
Kết hợp với điều kiện x 1 ta được x2.
Bài 180. Bài 5: Giải bất phương trình: 5 5 2( 1 2)
4
2
x x
x
x
Lời giải
5 1
5 2( 2)
4
2
x x
x
x
(điều kiệnx0 )
5t 2 t 1 2
(Với 1 2
2
t x
x
)
2 1
2 5 2 0
2
t t t
(loại).
Giải 1 2
2
x
x
0 3 2 3 2
2 2
x x
Bài 181. Bài 6: Tìm m để bất phương trình m( x22x 2 1) x(2x)0 có nghiệm thuộc đoạn
0;1 3
DAYHOCTOAN.VN
38 DAYHOCTOAN.VN
2
2
( 2)
( 2 2 1) (2 ) 0
2 2 1
m x x x x m
x x
2
( 2)
XÐt y= trªn 0;1 3
2 2 1
x x
x x
2 2
2
2
2
( 1)
2( 1) 2 2 1 ( 2 )
2 2
'
2 2 1
x
x x x x x
x x
y
x x
2 2
2 2
2
1 2 4 2 2)
. 0 1
2 2
2 2 1
x x x x x
x
x x
x x
(0) 0
y , (1) 1
2
y , (1 3) 2
3
y
Vậy 2
( 2 2 1) (2 ) 0
m x x x x có nghiệm thuộc 0;1 3 thì 2
3
m
Bài 182. Bài 7: Tìm m để hệ bất phương trình
2
2 4 3
6 5 9
4 16
x x x
x x x mx
có nghiệm thuộc .
Lời giải
Với x
2 4
2
2 2
4 16 4 16
1
x x x
m m x x
x x x x
.
Xét hàm số 2
2
4 16
( ) 1
f x x x
x x
, đặt
4
t x
x
do suy ta
Hàm số f x( )trở thành hàm -
-Dễ tìm được GTNN của hàm - - trên là 24.
Do đó hệ có nghiệm khi và chỉ khi .
Bài 183. Bài 8: Giải bất phương trình sau trên tập số thực x 7 x22x 3 4x2.
Lời giải
Điều kiện: 1.
2
x Bất phương trình đã cho
2 2 7 4 2
2 3 7 4 2 0 2 3 0
7 4 2
3 3 3
1 3 0 3 1 0 *
7 4 2 7 4 2
x x
x x x x x x
x x
x
x x x x
x x x x
Ta có hàm số
7 4 2
f x x
x x
liên tục trên
1
;
2
DAYHOCTOAN.VN
39 DAYHOCTOAN.VN
và
1 2
1
2 7 4 2
' 1 3. 0
2
7 4 2
x x
f x x f x
x x
đồng biến trên
1
;
2
Do đó
2 2 15 2
f x f x
Từ đó bpt (*) x 3 0 x 3.
Kết luận: Tập nghiệm của bpt đã cho là 1;3 .
2
Bài 184. Bài 9: Giải bất phương trình 2 3 x2x. x 2 2(x23 )x
Lời giải
Giải bất phương trình: 2 2
2 3 x x. x 2 2(x 3 )x
Điều kiện: x2. Phương trình có dạng 3 x x( 1)(x 2) 2x26x2
3 x x( 1)(x 2) 2 (x x 2) 2(x 1)
3 ( 2) 2 ( 2) 2
1 1
x x x x
x x
Đặt ( 2) 0
1
x x
t
x
ta được bất phương trình
2
2t 3t 2 0
1
2
2
2
t
t
t
( dot0)
Với ( 2) 2
2 2 6 4 0
1
x x
t x x
x
3 13
3 13
3 13
x
x
x
(do x2) Vậy
bất phương trình có nghiệm x 3 13
Bài 185. Bài 10: Giải bất phương trình:
2 4 2
6(x 3x 1) x x 1 0 (x ).
Lời giải
Tập xác định: .
BPT6 2(
2 2
2 2
1 6( 1)
12. 6 0
1 1
x x x x
x x x x
(vì
2
1 0,
x x x)
Đặt:
2
2
6( 1)
1
x x
t
x x
(t > 0), ta được
2
2t t 6 0 0 3
2
t
.
BPT đã cho tương đương với
2
2
2
6( 1) 9 11 21 11 21
5 11 5 0 ; .
1 4 10 10
x x
x x x
x x
Bài 186. Bài 11: Giải bất phương trình
2
35
12
1
x
x
x
Lời giải
Điều kiện x 1
0
DAYHOCTOAN.VN
40 DAYHOCTOAN.VN
Ta chỉ xét x 1 0 1 1
x
Đặt 1 cos
x
2
1 1 35
(1)
cos 1 12
cos . 1
cos
1 1 35
cos sin 12
12(sin cos ) 35sin .cos
2
144 288sin .cos 1225(sin .cos )
(1)
Đặt tsin .cos
(1)1225.t2288.t1440
12
0
35
t
suy ra 0 cos 3 4 cos
5 5
Vậy 1 5 5
4 3
x x
Bài 187. 1. Giải bất phương trình: 2 2
3 2 2 3 1 1
x x x x x
2. Tìm m để phương trình:
2 2 1 2 0
m x x x x (2) có nghiệm x0;1 3
Lời giải
1.BPT có tập nghiệm S
2.Đặt 2
2 2 0
t x x t
YcbtBPT
2
2
1
t
m
t
có nghiệm
1; 2 max 2
3
t
t g t g Vậy 2
m
Bài 188. Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để hệ sau có nghiệm thực:
2
2
2
4 2 2
4
5
2
8 16 16 32 16 0
x
x
x
x x mx m m
Lời giải
* Giải BPT:
2
2
2
4
5 (1)
( 2)
x
x
x
Với x 2 ,
2
2 2 2 2
2
1
2 4 4 2
1 5 0 5 0
2 2 2 2
5
2
x
x x x x x
x
x x x x x
x
DAYHOCTOAN.VN
41 DAYHOCTOAN.VN
Từ đó tìm rax2 hoặc 2 x 1
* Giả sử x0 là một nghiệm của PT x48x216mx16m232m160 (2)
Khi đó PT x48x216mx16m232m160 phải có nghiệm m. Do đó
2 4 2 2
0 0 0 0 0 0 0 0
' 64(x 2) 16(x 8x 16) 0 16 (x x 2)(x 2x 8) 0 0 x 2
Như vậy nếu
Thay x2 vào
Bài 189. Giải và biện luận phương trình: 4x 1 2
Lời giải
Điều kiện 2
1
4 3 1 0 1
4
x
x x
x
PT 4 1
1 1
x x
m m
x x
Đặt 4 1
1
x
t
x
1 2 1 0
t m t m . Giải ra ta được 2
1
t
t m
Nghiệmt m 1 thỏa mãn điều kiện nênm1,m3 .
Theo cách đặt ta tính được
2
2
2 2
2 3
m m
x
m m
Kết luận 1
3
m
m
PT vô nghiệm
1
3
m
m
PT có nghiệm duy nhất
2 2
2 3
m m
x
m m
Bài 190. Giải bất phương trình: 5x261x 4x2 (1)
DAYHOCTOAN.VN
42 DAYHOCTOAN.VN
BPT (1)
2
2 2 2
1
;
2
4 2 0 4 2 0
61
5 61 0 (5 61) 0 ; 0;
5
5 61 (4 2) 11 45 4 0
1
; 4;
11
1
0; (4; )
11
x
x x
x x x x x
x x x x x
x
x
Bài 191. Tìm tất cả các giá trị m để bất phương trình sau có nghiệm thuộc đoạn
Lời giải
Ta có (m2)xm x 1 (m2)x m (x1)2 m x( 1) x2 1(1)
+) Nếux1. PT
+) Nếu x(1; 2] :
2
1
1
x
m
x
.
Xét hàm số
2
1
( )
1
x
f x
x
trên (1; 2] ta có:
2
2
2 1
( ) 0
( 1)
x x
f x
x
trên (1; 2].
Vậy
1;2
min ( ) (2) 5
x
f x f
. Do đó trong TH này BPT có nghiệm m 5.
+) Nếu x[-2;1):
2
1
(1)
1
x
m
x
.
Xét hàm số
2
1
( )
1
x
f x
x
trên [-2;1) ta có:
2
2
1 2
2 1
( ) 0
( 1) 1 2
x
x x
f x
x x
BBT của
2
1
( )
1
x
f x
x
trên [-2;1) :
x 2 1 2 1
f x( ) 0
22 2
( )
f x
Vậy trong TH này BPT có nghiệm m 2 2 2
DAYHOCTOAN.VN
43 DAYHOCTOAN.VN
Bài 192. Giải bất phương trình: 6(x23x 1) x4x2 1 0
Lời giải
Tập xác định: .
BPT
6 2(x x 1) (x x 1) 6(x x 1)(x x 1) 0
2 2
2 2
1 6( 1)
12. 6 0
1 1
x x x x
x x x x
(vì
2
1 0,
x x x)
Đặt:
2
2
6( 1)
0
1
x x
t t
x x
, ta được
2
2t t 6 0 0 3
2
t
.
2
2
2
6( 1) 9 11 21 11 21
5 11 5 0 ; .
1 4 10 10
x x
x x x
x x
Bài 193. Giải bất phương trình:
12 8
2 4 2 2 1
9 16
x
x x
x
Lời giải
Điều kiện: 2 4 0 2 2
2
x
x
x
2 2
2
2 2
2 6 4
6 4
1 3 2 9 8 32 16 8 2 0
2 4 2 2 9 16
3 2 2 8 2 8 2 8 2 0
x
x
x x x x
x x x
x x x x x
Do 8 x 2 8 2 x2 0nên
2
2
3
3 2 2 8 2 0
4 2
2
3
x
x x x
x
Tập nghiệm của BPT là: 2;2 4 2; 2
3 3
T
Bài 194. Tìm các giá trị của tham số a để BPT 2 1 1
4 3
x
ax x a
nghiệm đúng với mọi x
Lời giải
Trước hết cần 2 0 1
4 3 0
4 ( 3) 4
a a
ax x a x
a a a
+, Nếu a 1 thìax24x a 3 0 x . BPT đã cho thỏa mãnx
BPT x 1 ax24x a 3 x ax25x a 4 0 x
25 4 ( 4) 0 1 4 16 25 0 1
2
a a a a a a a
+, Nếu a4 thì ax24x a 3 0 x. BPT đã cho thỏa mãnx
DAYHOCTOAN.VN
44 DAYHOCTOAN.VN
25 4 ( 4) 0 4 4 16 25 0 4
2
a a a a a a a
Kết luận:
;
2
41
4
2
41
4
;
a
Bài 195. Giải bất phương trình: 2 5 x3x2 2x2 3x x 2 5 x3x2 4x23x
Lời giải
Điều kiện xác định: 2 1
3
x
2 2 2 2
2
2
2 5 3 2 2 3 2 5 3 4 3 2 5 3 2 1 2 3 0
2 5 3 2 0 1
1 2 3 0 2
2 5 3 2 0 3
1 2 3 0 4
x x x
x
x
x x x x x x x x x x x
x x x
I
x
x x x
II
x
+Xét hệ
Khi 1 x 0thì ( )f x 1
Khi 0 1
3
x
ta có
1
3 3
3 1
0 3 3 3 0 2 3 2. . 3 1
3
x x
x
nên f x( ) 1 2 3x x 0
Do đó nghiệm của hệ
3
x
+Xét hệ
Vậy BPT đã cho có nghiệm 1 1
3
x
Bài 196. Giải bất phương trình:
Lời giải
Điều kiện xác định: x 2
Đặty x2 , điều kiệny0 . Bất phương trình trở thành:x33xy22y30
2 0
2
x y
x y x y
x y o
Với x y thì 2 0 2 2
2
x
x x x
x x
Với x2y0 thì
0
0
0
2 2 2 2 3
2 2 3 0
4 2
x
x
x
x x x
x
x x
DAYHOCTOAN.VN
45 DAYHOCTOAN.VN
Kết hợp điều kiện suy ra tập nghiệm của bất phương trình đã cho là T 2 2 3;
Lời giải
Điều kiện: x
Đặt t 1 x 3x . Khảo sát để tìm được t2; 2 2
2
2 4
2
t t
m
có nghiệm thỏa mãn điều kiện
2;2 2
min ( )f t m
với
2
2 4
( )
2
t t
f t
Tìm được
2;2 2
min ( )f t 2 2 2
Vậy BPT đã cho có nghiệm khi và chỉ khi m2 22
Bài 198. Tìm m để bất phương trình sau có nghiệm thực thuộc đoạn
2 3 2
3 4 3 x 2 x 4x 4 m.
Lời giải
Hàm số 2 3 2
( ) 3 4 3 2 4 4
f x x x x liên tục trên
2 4 3 2 4 4 4 3 4 4
x x
x x
f x x
x x x x x x
Trên
2 3 2
9 3 8
0, 1;1
4 3 4 4
x
x
x x x
).
Ta có f
[ 1;1]
max ( ) 2 2
x f x m
Bài 199. Giải bất phương trình : 2
3x 2 3x 2 5x 2x1 .
Lời giải
Điều kiện: 2
3
x
3x 2 3x 2 5x 2x1 3x25x 2 3x 2 2x 1 0
1 3 2 0
3 2 2 1
x
x x
x x
1
1 3 2 0
3 2 2 1
x x
x x
x 1(
Vì 3 2 1 0, 2
3
3 2 2 1
x x
x x
).
Vậy bất phương trình đã cho có tập nghiệm: [1;).
Bài 200. Giải bất phương trình sau trên tập số thực x 7 x22x 3 4x2.
DAYHOCTOAN.VN
46 DAYHOCTOAN.VN
Điều kiện: 1
2
x .
Bất phương trình đã cho
2 2 7 4 2
2 3 7 4 2 0 2 3 0
7 4 2
x x
x x x x x x
x x
1 3 0 3 1 0 *
7 4 2 7 4 2
x
x x x x
x x x x
Ta có hàm số
7 4 2
f x x
x x
liên tục trên
1
;
2
và
1 2
1
2 7 4 2
1 3. 0;
2
7 4 2
x x
f x x
x x
f x
;
2
Do đó
2 2 15 2
f x f x
.
Từ đó bpt
Kết luận: Tập nghiệm của bpt đã cho là 1;3
2
.
Bài 201. Giải bất phương trình : x291 x 2 x2
Lời giải
Điều kiện: x2.
Bất phương trình đã cho tương đương với:
2
9 3
( 3)( 3) 0
2 1
91 10
x x
x x
x
x
3 3 0
2 1
91 10
x
x x
x
x
Ta có
2
3 1
3 0; 2
2 1
91 10
x
x x
x
x
.
Do đó
Từ đó suy ra nghiệm của bất phương trình là : 2 x 3.
Bài 202. Tìm m để hệ sau có nghiệm:
2 2 2
3 1 1 0
( 2) 4 1
x x
x m x x
.
DAYHOCTOAN.VN
47 DAYHOCTOAN.VN
Xét
2 2 2
3 1 1 0 1
( 2) 4 1 2
x x
x m x x
1 3x 1 x 1 3x 1 x 2x 1 x x 0 0 x 1( do 1
3
x ).
Hệ có nghiệm bpt
Ta có (2)x x2( 2 4) 4 m x x2 4 1
Đặt 2
4
tx x , do x
Ta có bpt: t2 4 m t 1 t2 t
0; 5
3
Max f t m
Với f t
f t t f t t
Có :
2 4
f f f
0; 5
max f t 5 5
.
Khi đó ta có : 5 5
Bài 203. Xác định tất cả các giá trị của tham số m để bất phương trình sau có nghiệm:
3 3 2 1 1
x x m x x
Lời giải
ĐK: x1
BPT
3 1 1
f x x x x x trên D
Khi đó bài tốn trở thành: “ tìm mđể bpt f x
Ta có:
3 2
3
2 3 3 1
1 3 6 0, 1
2 1
x x
f x x x x x x
x x
Lại do hàm số f x
min 1 3
x D f x f
.
Nhận thấy: bpt f x
m f x m
.
DAYHOCTOAN.VN
48 DAYHOCTOAN.VN
Bài 204. Giải bất phương trình: 2x x x 7 2 x27x35
Lời giải
Xét hàm số
2 7 2 7
f x x x x x x
Điều kiện : 0 0 0
7 0 7
x x
x
x x
Có
2
2 2 7
1 1
2 0;
2 2 7 2 7
x
f x
x x x x
x 0
Nên hàm f x
2
2
29
35
12
f
.
Vì
2
29
35
12
f x x
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là:
2
29
0;
12
T
.
Bài 205. Giải bất phương trình: 5x261x4x2 1
Lời giải
BPT
2
2
2
4 2 0
5 61 0
5 61 4 2
x
x x
x x x
2
4 2 0
5 61 0
11 45 4 0
x
x x
x x
1
;
2
61
; 0;
5
1
; 4;
11
x
x
x
1
0; 4;
11
x
Bài 206. Giải bất phương trình:
2 2
2
6 3 2 5 3
0
3 2 10
x x x x x
x x
Lời giải
Điều kiện: x3.
Khi đó ta có:
3 6 9 9 9 2 18 2 20 2 10
x x x x x x x x
3 2 10 3 2 10 0
x x x x
DAYHOCTOAN.VN
49 DAYHOCTOAN.VN
Bất phương trình đã cho tương đương với
2 2 2 2
6 3 2 5 3 0 6 3 2 5 3
x x x x x x x x x x
2 2 2
6 3 2 5 3 6 6 2
x x x x x x x x x x
6 x x 6 x x 2 x 2 x 34x 108 0
2 17 181
34 108 0
17 181
x
x x
x
KL: S3;17 181 17 181;
Lời giải
Xét phương trình 3 3 3
2 1 3 4 *
x x x
* x 3 x 2x1 x 2x 1 2x 1 3x4
3 x 2x 1 x 2x 1 1 **
Xét phương trình hệ quả bằng cách thế
3 2 1 3 4 1 2 1 3 4 1 6 11 4 1 0 1; 1
6
x x x x x x x x x x x
Thử lại ta có 1
6
x là nghiệm của phương trình
Lời giải
Xét
2
2
1; 3
4 3 0 1
; 1 3;
1
2
; 1
2 3 1 0
2
x x
x x
x
x x
x x
.
2 2
4 3 2 3 1 1
x x x x x
Với x 3 x 1 0, nên bpt
2x 1 2 x 1 2x 1
DAYHOCTOAN.VN
50 DAYHOCTOAN.VN
Với x 1
2
, nên bpt 3 x 1 2 x 1 x 2
2
x .
Bài 209. Giải bất phương trình :3 x3 1 2x23x1.
Lời giải
Điều kiện:x1.
3 2 2 2
3 x 1 2x 3x 1 3 x1. x x 1 x 1 2 x x 1
Chia hai vế cho 2
1
x x , ta được bất phương trình tương đương
2 2
1 1
3 2
1 1
x x
x x x x
Đặt 2 1
1
x
t
x x
,t0, ta được bất phương trình:
2
3t t 2 t 1 hoặc t2
+ Với t1, ta có:
2 2
2
1
1 1 1 2
1
x
x x x x
x x
( luôn đúng ).
+ Với t2, ta có: 2 1 2 1 4
x
x x x x x
x x
(vơ nghiệm ).
Vậy bất phương trình đã cho có nghiệm x1.
Bài 210. Giải bất phương trình:
2
12 8
2 4 2 2
16 9
x
x x
x
Điều kiện : 2 x 2.
Bất phương trình được viết lại như sau:
2 6 4 6 4
2 4 2 2
16 9
x x
x x
x
6x 4 2 2x 4 4 2 x 16 9x 0 2
Vì: 2 2x 4 4 2 x 16 9 x20 3
6x4 9x 8x32 16 8 2 x 0
DAYHOCTOAN.VN
51 DAYHOCTOAN.VN
Vì: 2 x 2nên x2 8 2 x2 8 0.
Do đó
2
2
2
2
3
2 8 2
2
2
3
2 8 2
x
x x
x
x x
4 2
2
3
2
2
3
x
x
.
Bài 211. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho đường tròn
Lời giải
d I d hay
2 2
3
5
A B
A B
.
Giải ta có:
1
; 2
2
1
A A
B
.
Kết quả:
d x y ; 2x y 2 0.
Bài 212. Viết phương trình đường trịn đi qua A
1: 3 2 0
d x y và d2:x3y180.
Lời giải
Giải phương trình đường trịn có dạng:
2 2 2 2
2 2 0 0
x y ax by c a b c , tâm I a b
1 2
2
1 2
3 2 3 18
(1)
( , ( )) ( , ( )) 10 10
( , ( )) 3 2
( 4) 2 (2)
10
a b a b
d I d d I d
d I d IA a b
a b
DAYHOCTOAN.VN
52 DAYHOCTOAN.VN
Thay vào
3
10 (3 12) 2 23
5
b
b b
b
.
Với b = 3a =1, c = 0, ta được phương trình
5 5 5 , ta được phương trình
2 2 58 46 224
: 0
5 5 5
C x y x y .
Bài 213. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tứ giác ABCD nội tiếp đường trịn đường kínhBD. Gọi H, K
lần lượt là hình chiếu của A trên BD và CD. Biết A
C thuộc đường thẳng d1:x y 2 0, điểm B thuộc đường thẳng d2:x2y 2 0 và điểm K có hịanh
độ nhỏ hơn 1. Tìm tọa độ các điểm , , B C D.
Lời giải
+) Gọi EACHK.
Tứ giác AHKD nội tiếp HADHKC.
Tứ giác ABCD nội tiếpABC ACD.
Tam giác ABD vuông tại A ABDHAD.
Vậy HKCACD hay tam giác ECK cân tại E.
Vì tam giác ACK vng tại K nên E là trung điểm củaAC.
+) Ta có: 1
2 2
c c
C d C c c E
.
Vì EHK nên tìm được c 4 C
E
K
H
B D
A
DAYHOCTOAN.VN
53 DAYHOCTOAN.VN
+)KHK: 3x4y 4 0 nên gọi K
+) Ta có: 2
1
5
. 0 25 50 9 0
9
5
t
AK CK AK CK t t
t
.
Vì hồnh độ điểm K nhỏ hơn 1 nên tam giác SHC vuông tại H nên 4; 2
5 5
K
.
+) BC có phương trình : 2x y 100.
+) BBCd2 B
+) Lập được phương trình AD x: 2y 8 0.
+) Lập được phương trình CD x: 2y0.
+) Tìm được D
Vậy B
Bài 214. Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ Oxy, cho hình thang ABCD có B
Lời giải
Qua A kẻ đường thẳng vuông góc vớiBE, cắt BE và BD lần lượt tại I vàH.
Gọi J là giao điểm của BD với CE.
Khi đó ta có:
2
. . .
EH EBEA EBEI EBEA và EH EC. ED EC. EJ EC. ED2 EA2.
. . ( ) 0
EH EB EH EC EH EB EC EH BC
.
y=0
I
J
H
C
E
B(2;4)
D
A
DAYHOCTOAN.VN
54 DAYHOCTOAN.VN
Suy ra H là trực tâm của EBC suy ra ,A H C, thẳng hàng. Do đó: BEAC.
Đường thẳng BE qua B
Gọi A a
2 4 0 (1)
BAEA a b
6 2 1 2 4 0 2
FEBD a b b
Thay
1 7 20 4 0 1
b b b b b
(do b nguyên)
(Ta chứng minh được phương trình 3 2
7 20 4 0
b b b có nghiệm duy nhất trên khoảng
Khi đó (4;0), (0; 2)A D , đường thẳng CD có phương trình 2x y 2 0
cắt Ox tạiC
Bài 215. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình bình hànhABCD có ( 5; 2)A . M( 1; 2) là điểm nằm
bên trong hình bình hành sao cho MDCMBC và MBMC. Tìm tọa độ điểm D biết tan 1
2
DAM .
Lời giải
Gọi E là điểm thứ tư của hình bình hànhMABE.
Dễ thấy MECD cũng là hình bình hành nên MECMDC.
Mà MDCMBC suy ra MECMBC hay tứ giácBECM nội tiếp.
Suy ra: BMCBEC180o BEC180o90o 90 .o
Ta có: AMD BEC c c c( . . )AMBBEC 90o hay AMD vuông tại
E
M
D C
DAYHOCTOAN.VN
55 DAYHOCTOAN.VN
Vì tan 1 1
2 2
DM
DAM DM MA
MA
.
Ta có MA4 2MD2 2AD2 MA2MD2 40.
Giả sử D x y
Ta có
2 2 2
2 2 2
40 ( 5) ( 2) 40
8 ( 1) ( 2) 8
AD x y
MD x y
.
Giải hệ phương trình trên được hai nghiệm:
Bài 216. Trong mặt phẳng với hệ tọa độOxy, cho hình vng ABCD. Điểm M thuộc đoạn AC sao cho
3 ,
AC AM điểm N thuộc tia đối của tia AB sao cho AB3AN, đường trịn
có phương trình 2 2
8 6 0.
x y x Tìm tọa độ điểm D và phương trình AB biết Md x: y 6 0,
Lời giải
+ Gọi E là hình chiếu của M lên ABME BC// .
+ Gọi F ACBD, do 3 AF 3
2
AC AM AM và BF DF nên M là trọng tâm ABD và
+ MBN và MBD cân tại M nên: MB MDMN
2 90o 2
DMN ABD
Từ
M d C
F
E M
K
N
D
C
B
DAYHOCTOAN.VN
56 DAYHOCTOAN.VN
2 2
3, 3
8 6 0
7, 1 ( )
6 0
x y
x y x
x y ktm
x y
.
Gọi I là trung điểm
Do MDN vuông cân tại M DNMI DN x: 3 y 4 0.
+ Tọa độ điểm
2 2
1, 1
8 6 0
7, 1
3 4 0
x y
x y x
x y
x y
D(7;1), N(1; 1) .
+ Gọi K là trung điểm AB 2. 4 2( 3) (1; 4)
2 2( 3)
k
k
x
DM MK K
y
.
+ AB đi qua K
Bài 217. Cho tam giác ABC vuông cân tạiA, có trọng tâmG. Gọi ,E H lần lượt là trung điểm của các
cạnh AB BC, và Dlà điểm đối xứng với H qua ,A I là giao điểm của đường thẳng AB và đường thẳng
CD. Biết điểm D
Lời giải
Gọi K là trung điểm củaBI. Suy ra HK CD// A là trung điểm củaKI , 1 ;
2
HK DI IC
F
K
E
G
I
D
C
B
DAYHOCTOAN.VN
57 DAYHOCTOAN.VN
1
//
2
AK BK GK ACGK AB
C I B. CGI 2IBC90o, 1 //
2
ID ICDE IG.
Phương trình đường thẳng DE: 2x y 1 0 E
7
2 7 0 3 7 7
;
6 3 7 0 7 3 3
3
x
x y
G
x y
y
C
.
1; 1 1; 5
2
DG AG A B .