Tổng hợp lý thuyết và bài tập chuyên đề Bất phương trình mũ và logarit

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪

    Cho hàm số \(f\left(x\right)=2^x.7^{x^2}\), khẳng định nào sau đây là khẳng định sai?
    • \(f\left(x\right)< 1\Leftrightarrow x+x^2log_27< 0\)
    • \(f\left(x\right)< 1\Leftrightarrow x.ln2+x^2ln7< 0\)
    • \(f\left(x\right)< 1\Leftrightarrow x.log_72+x^2< 0\)
    • \(f\left(x\right)< 1\Leftrightarrow1+xlog_27< 0\)
    Hướng dẫn giải:

    Từ \(f\left(x\right)=2^x.7^{x^2}< 1\) ta lấy log cơ số 2, cơ số 7 hoặc cơ số e hai vế thì ta được các bất đẳng thức sau:
    \(x+x^2log_27< 0\)
    \(x.log_72+x^2< 0\)
    \(x.ln2+x^2ln7< 0\)
    Vậy bất đẳng thức sau là sai:
    \(1+xlog_27< 0\)
     
  2. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  3. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Giải bất phương trình:
    \(\left(\frac{7}{9}\right)^{2x^2-3x}\ge\frac{9}{7}\)
    • \(x\le\frac{1}{2};x\ge1\)
    • \(\frac{1}{2}\le x\le1\)
    • \(\frac{-3-\sqrt{17}}{4}\le x\le\frac{-3+\sqrt{17}}{4}\)
    • \(x\le\frac{-3-\sqrt{17}}{4}\) ; \(x\ge\frac{-3+\sqrt{17}}{4}\)
    Hướng dẫn giải:

    \(\left(\frac{7}{9}\right)^{2x^2-3x}\ge\frac{9}{7}\)
    \(\Leftrightarrow\left(\frac{7}{9}\right)^{2x^2-3x}\ge\left(\frac{7}{9}\right)^{-1}\)
    \(\Leftrightarrow2x^2-3x\le-1\) (vì \(0< \frac{7}{9}< 1\))
    \(\Leftrightarrow2x^2-3x+1\le0\)
    \(\Leftrightarrow\frac{1}{2}\le x\le1\)
     
  4. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  5. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Giải bất phương trình: \(4^x-3.2^x+2>0\)
    • x < 1 hoặc x > 2
    • x < 0 hoặc x > 1
    • x < 0 hoặc x > 2
    • 0 < x < 2
    Hướng dẫn giải:

    Đặt \(t=2^x;t>0\) ta có bất phương trình theo t như sau:
    \(t^2-3t+2>0\)
    \(\left[\begin{array}{nghiempt}t< 1\\t>2\end{array}\right.\)
    Suy ra:
    \(\left[\begin{array}{nghiempt}2^x< 1\\2^x>2\end{array}\right.\)
    \(\Leftrightarrow\left[\begin{array}{nghiempt}2^x< 2^0\\2^x>2^1\end{array}\right.\)
    \(\Leftrightarrow\left[\begin{array}{nghiempt}x< 0\\x>1\end{array}\right.\)
     
  6. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Giải bất phương trình \(\log_{\frac{1}{5}}\left(3x-5\right)>\log_{\frac{1}{5}}\left(x+1\right)\)
    • \(x< 3\)
    • \(\frac{5}{3}< x< 3\)
    • \(x>3\)
    • Phương trình vô nghiệm
    Hướng dẫn giải:

    Điều kiện:
    \(\begin{cases}3x-5>0\\x+1>0\end{cases}\) \(\Leftrightarrow x>\frac{5}{3}\) (*)
    Khi đó biến đổi bất phương trình đã cho như sau:
    \(\log_{\frac{1}{5}}\left(3x-5\right)>\log_{\frac{1}{5}}\left(x+1\right)\)
    \(\Leftrightarrow3x-5< x+1\) (do cơ số \(\frac{1}{5}< 1\), bất đẳng thức đổi chiều)
    \(\Leftrightarrow x< 3\)
    Kết hợp với điều kiện (*) ta suy ra nghiệm phương trình là:
    \(\frac{5}{3}< x< 3\)
     
  7. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Giải bất phương trình \(\log_{0,2}x-\log_5\left(x-2\right)< \log_{0,2}3\)
    • x < 3
    • x > 3
    • 2 < x < 3
    • Bất phương trình vô nghiệm
    Hướng dẫn giải:

    Điều kiện:
    \(\begin{cases}x>0\\x-2>0\end{cases}\) \(\Leftrightarrow x>2\)
    Khi đó bất phương trình tương đương với:
    \(\log_{\frac{1}{5}}x-\log_{\left(\frac{1}{5}\right)^{-1}}\left(x-2\right)< \log_{\frac{1}{5}}3\)
    \(\Leftrightarrow\log_{\frac{1}{5}}x-\frac{1}{-1}\log_{\left(\frac{1}{5}\right)}\left(x-2\right)< \log_{\frac{1}{5}}3\)
    \(\Leftrightarrow\log_{\frac{1}{5}}x+\log_{\left(\frac{1}{5}\right)}\left(x-2\right)< \log_{\frac{1}{5}}3\)
    \(\Leftrightarrow\log_{\frac{1}{5}}\left[x\left(x-2\right)\right]< \log_{\frac{1}{5}}3\)
    \(\Leftrightarrow x\left(x-2\right)>3\) (vì cơ số \(\frac{1}{5}< 1\))
    \(\Leftrightarrow x^2-2x-3>0\)
    \(\Leftrightarrow\left[\begin{array}{nghiempt}x< -1\\x>3\end{array}\right.\)
    Kết hợp với điều kiện (*) ta có đáp số: \(x>3\)
     
  8. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  9. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hàm số \(g\left(x\right)=\log_{\frac{1}{2}}\left(x^2-5x+7\right)\).
    Nghiệm của bất phương trình \(g\left(x\right)>0\) là:
    • x > 3
    • x < 2 hoặc x > 3
    • 2 < x < 3
    • \(\forall x\in\mathbb{R}\)
    Hướng dẫn giải:

    Điều kiện: \(x^2-5x+7>0\) luôn thỏa mã với mọi x vì \(\Delta=5^2-4.7=-3< 0\)
    \(\log_{\frac{1}{2}}\left(x^2-5x+7\right)>0\)
    \(\Leftrightarrow\log_{\frac{1}{2}}\left(x^2-5x+7\right)>\log_{\frac{1}{2}}1\)
    \(\Leftrightarrow x^2-5x+7< 1\) (vì cơ số \(0< \frac{1}{2}< 1\))
    \(\Leftrightarrow x^2-5x+6< 0\)
    \(\Leftrightarrow2< x< 3\)
     
  10. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hàm số \(f\left(x\right)=\frac{2^x}{5^{x^2-1}}\). Hỏi khẳng định nào dưới đây là khẳng định sai ?
    • \(f\left(x\right)>1\Leftrightarrow x>\left(x^2-1\right)\log_25\)
    • \(f\left(x\right)>1\Leftrightarrow\frac{x}{1+\log_25}>\frac{x^2-1}{1+\log_52}\)
    • \(f\left(x\right)>1\Leftrightarrow x.\log_{\frac{1}{3}}2>\left(x^2-1\right)\log_35\)
    • \(f\left(x\right)>1\Leftrightarrow x\ln2< \left(x^2-1\right)\ln5\)
    Hướng dẫn giải:

    \(f\left(x\right)>1\) \(\Leftrightarrow\frac{2^x}{5^{x^2-1}}>1\) \(\Leftrightarrow2^x>5^{x^2-1}\) (*)
    Nếu lấy logarit cơ số 2 hai vế của (*) ta có:
    (*) \(\Leftrightarrow\log_22^x>\log_25^{x^2-1}\) \(\Leftrightarrow x>\log_25^{x^2-1}\) \(\Leftrightarrow x>\left(x^2-1\right)\log_25\)
    Nếu lấy logarit cơ số 10 hai vế của (*) ta có:
    (*) \(\Leftrightarrow\log2^x>\log5^{x^2-1}\) \(\Leftrightarrow x\log2>\left(x^2-1\right)\log5\) \(\Leftrightarrow\frac{x}{\log_210}>\frac{x^2-1}{\log_510}\) \(\Leftrightarrow\frac{x}{\log_2\left(2.5\right)}>\frac{x^2-1}{\log_5\left(2.5\right)}\) \(\Leftrightarrow\frac{x}{1+\log_25}>\frac{x^2-1}{1+\log_52}\)
    Nếu lấy logarit cơ số 3 hai vế của (*) ta có:
    (*) \(\Leftrightarrow\log_32^x>\log_35^{x^2-1}\) \(\Leftrightarrow x\log_32>\left(x^2-1\right)\log_35\)
    Nếu lấy logarit cơ số e hai vế của (*) ta có:
    (*) \(\Leftrightarrow x\ln2< \left(x^2-1\right)\ln5\)