Table of Contents
Bất phương trình mũ là một trong những kiến thức trọng tâm ở Toán 12 và cơ bản thường xuất hiện nhiều trong đề thi toán THPT Quốc gia vào những năm gần đây. Ta đã được làm quen với khái niệm bất phương trình ở những năm cấp hai và gần đây ta đã biết về kiến thức hàm số mũ. Với cơ sở toán học đó ta có thể dễ dàng tìm hiểu về khái niệm trọng tâm và cách giải các bài tập liên quan đến bất phương trình mũ.
1. Lý thuyết bất phương trình mũ cơ bản
Bất phương trình mũ cơ bản có dạng ax > b; ax < b; ax ≥ b; ax ≤ b ( a ≠ 1, a > 0)
Chú ý:
Ta có thể sử dụng máy tính để giải và thử đáp án cho các bài tập giải bất phương trình mũ và lôgarit như các bài tập phương trình mũ và phương trình logarit.
» Xem thêm: Các cách giải phương trình mũ cực hay, dễ hiểu
2. Giải bất phương trình mũ bằng phương pháp đưa về cùng cơ số
∗ Phương pháp giải
Bất phương trình mũ:
• Nếu a > 1 thì
• Nếu 0 < a < 1 thì
• Nếu a chứa ẩn thì
3. Giải bất phương trình mũ bằng phương pháp đặt ẩn phụ
3.1. Dạng 1: Bất phương trình mũ bậc hai
∗ Phương pháp giải
Đặt t = af(x), (t > 0).
Lúc đó suy ra được dạng bất phương trình
Giải t và suy ra x
3.2. Dạng 2: Bất phương trình phải chia rồi đặt ẩn phụ
∗ Phương pháp giải
Chia hai vế của bất phương trình mũ cho số có cơ số nhỏ nhất, khi đó ta sẽ đưa về được dạng mũ chung và đặt ẩn phụ.
Chia hai vế của bất phương trình cho bf(x) ta sẽ được dạng phương trình:
Đặt t =
Giải bất phương trình bậc 2 rồi suy ra t rồi suy ra x
3.3. Dạng 3: Bất phương trình có tích cơ số bằng 1
∗ Phương pháp giải
Bất phương trình có dạng hai cơ số nhân lại bằng 1: af(x) . bf(x) = 1
Các số a, b thường là những cặp liên hợp hoặc nghịch đảo của nhau
Do af(x) . bf(x) = 1 ⇔
Từ đó ta đặt af(x) = t ( t > 0 , t ≠ 0 ) và giải bất phương trình.
4. Bất phương trình mũ chứa tham số
Tìm điều kiện m để bất phương trình mũ luôn có nghiệm trên tập K
∗ Phương pháp:
Tìm điều kiện của m để bất phương trình luôn có nghiệm trên tập K:
- Cô lập m, đưa bất phương trình về dạng m > f(x) hoặc m < f(x)
- Đặt ẩn phụ nếu cần, tìm điều kiện của ẩn phụ
- Xét hàm số f(x) (hoặc g(t) nếu đặt ẩn phụ) và tìm điều kiện để bất phương trình luôn có nghiệm trên tập K.
» Xem thêm: Bất phương trình logarit và các phương pháp giải cực hay, dễ hiểu
5. Cùng giải bài tập bất phương trình mũ
Bài 1: Tập nghiệm của bất phương trình
A.
B.
C.
D.
ĐÁP ÁN
∗ Phương pháp
Sử dụng phương pháp đưa về cùng cơ số
∗ Cách giải
Điều kiện: x ≠ 0
Ta có
Vì
Vây tập nghiệm của bất phương trình là
→ Chọn câu B.
Bài 2: Nghiệm lớn nhất của bất phương trình
A. x =
B. x = 0
C. x = 1
D. x =
ĐÁP ÁN
∗ Phương pháp
Sử dụng phương pháp đưa về cùng cơ số
∗ Cách giải
Ta có
⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
Vậy nghiệm lớn nhất của bất phương trình là
→ Chọn câu A.
Bài 3: Số chính phương nhỏ nhất là nghiệm của bất phương trình
A. x = 16
B. x = 9
C. x = 4
D. x = 1
ĐÁP ÁN
∗ Phương pháp
Sử dụng phương pháp đặt ẩn phụ.
∗ Cách giải
Ta có
Đặt
Kết hợp với điều kiện t > 0, suy ra t > 1.
Từ đó
Ta có
Vậy số chính phương nhỏ nhất là nghiệm của bất phương trình trên là 1.
→ Chọn câu D.
Bài 4: Tập nghiệm nguyên của bất phương trình
A. S = {-1; 0; 1}
B. S = {1}
C. S = {0; 1}
D. S = {0}
ĐÁP ÁN
∗ Phương pháp
Sử dụng phương pháp đặt ẩn phụ
∗ Cách giải
Điều kiện x ≥ 0
Ta có
Đặt
Khi đó ta có:
Kết hợp với điều kiện
Ta có:
Vậy tập nghiệm nguyên của bất phương trình là
→ Chọn câu D.
Bài 5: Cho bất phương trình
A.
B.
C.
D.
ĐÁP ÁN
∗ Cách giải
Đặt t = 3x. Vì x ≥ 1 ⇒ t ≥ 3.
Khi đó
Bất phương trình (1) nghiệm đúng ∀x ≥ 1 khi và chỉ khi (2) nghiệm đúng ∀t ≥ 3
Nên
Suy ra
Xét hàm số
Ta có
Nên hàm số g(t) đồng biến trên nửa khoảng [3; +∞) và
Vậy
→ Chọn câu B.
Bài 6: Tập nghiệm của bất phương trình 36x-5 > 27 là
A.
B.
C.
D.
ĐÁP ÁN
∗ Phương pháp
Dùng các quy tắc giải bất phương trình mũ
∗ Cách giải
Ta có 36x-5 > 27
⇔ 6x - 5 > 3
⇔ x >
→ Chọn câu D.
Bài 7: Tính tổng tất cả các nghiệm của phương trình sau 22x+8 - 4.2x+5 + 16 = 0
A. -2
B. 5
C. 15
D. -12
ĐÁP ÁN
∗ Phương pháp
Đặt ẩn phụ, đưa về phương trình bậc hai ẩn t tìm nghiệm
∗ Cách giải
Ta có 22x+8 - 4.2x+5 + 16 = 0
⇔ (2x+4)2 - 8.2x+4 + 16 = 0
⇔ 2x+4 = 4
⇔ x = -2
→ Chọn câu A.
Bài 8: Tìm các giá trị của tham số m để bất phương trình
A. m ≥ -3
B. m ≤
C. m ≥
D. m ≤ 3
ĐÁP ÁN
∗ Phương pháp
Ứng dụng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất vào giải bất phương trình chứa tham số.
f(x) ≥ m nghiệm đúng với mọi x ∈ K thì m ≤
Bước 1: Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số y =
Bước 2: m ≤
∗ Cách giải
Xét hàm số y =
Ta có:
y ' =
=
Nên
Để bất phương trình
m2 + 2m - 1 ≤
⇔ m2 + 2m - 1 ≤ 3
⇔ m2 + 2m - 4 ≤ 0
⇔ -1 -
→ Chọn câu D.
Qua bài viết mà VOH Giáo Dục chia sẻ ta có thể thấy rõ lý thuyết và các dạng bài tập của bất phương trình mũ. Bài viết sẽ mang tới cho chúng ta cái nhìn tổng quan cách làm từng dạng bài và áp dụng thông qua giải các bài tập. Hy vọng bài viết sẽ giúp các bạn giải đáp các thắc mắc về bất phương trình mũ.
Chịu trách nhiệm nội dung: GV Nguyễn Thị Trang