Bài tập 6.22, trang 24 SGK Toán 11 Tập 2 (Kết nối tri thức), là bài tập tổng hợp về giải bất phương trình (BPT) mũ và logarit. Nguyên tắc quan trọng nhất là phải xét cơ số $a$ để xác định chiều của bất đẳng thức sau khi khử mũ hoặc logarit.
Giải các bất phương trình sau:
a) 0,12 – x > 0,14 + 2x
b) 2 . 52x + 1 ≤ 3
c) log3(x + 7) ≥ – 1
d) log0,5(x + 7) ≥ log0,5(2x – 1)
| Dạng BPT | Cơ số a | Chiều BPT | Điều kiện (Logarit) |
| Mũ $a^{f(x)} \lessgtr a^{g(x)}$ | $a > 1$ | Giữ nguyên chiều | Không cần |
| Mũ $a^{f(x)} \lessgtr a^{g(x)}$ | $0 < a < 1$ | Đảo chiều | Không cần |
| Logarit $\log_a f(x) \lessgtr \log_a g(x)$ | $a > 1$ | Giữ nguyên chiều | $f(x)>0, g(x)>0$ |
| Logarit $\log_a f(x) \lessgtr \log_a g(x)$ | $0 < a < 1$ | Đảo chiều | $f(x)>0, g(x)>0$ |
a) 0,12 – x > 0,14 + 2x
⇔ 2 – x < 4 + 2x (do 0 < 0,1 < 1)
⇔ 3x > –2
⇔ x > –2/3
Vậy tập nghiệm của bất phương trình đã cho là S = (–2/3; +∞)
b) 2 . 52x + 1 ≤ 3
$\Leftrightarrow 5^{2x+1}\leq \frac{3}{2}$
$\Leftrightarrow 2x+1\leq log_5\frac{3}{2}$
$\Leftrightarrow 2x\leq log_5\frac{3}{2}-1$
$\Leftrightarrow x\leq \frac{1}{2}\left (log_5\frac{3}{2}-log_55 \right )$
$\Leftrightarrow x\leq \frac{1}{2}log_5\frac{3}{10}$
$\Leftrightarrow x\leq log_5\left (\frac{3}{10} \right )^{\frac{1}{2}}$
$\Leftrightarrow x\leq log_5\frac{\sqrt{30}}{10}$
Vậy tập nghiệm của bất phương trình đã cho là: $S=\left ( -\infty ;\: log_5\frac{\sqrt{30}}{10} \right )$
c) log3(x + 7) ≥ –1
Điều kiện: x + 7 > 0 ⇔ x > – 7.
Ta có: log3(x + 7) ≥ –1
⇔ x + 7 ≥ 3–1
⇔ x ≥ (1/3) – 7
⇔ x ≥ –20/3
Kết hợp với điều kiện, vậy tập nghiệm của bất phương trình đã cho là: S = (–20/3; +∞)
d) log0,5(x + 7) ≥ log0,5(2x – 1)
Điều kiện:
$\left\{\begin{matrix} x+7>0\\ 2x-1>0 \end{matrix}\right.$ $\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} x>-7\\ x>\frac{1}{2} \end{matrix}\right.\Leftrightarrow x>\frac{1}{2}$
log0,5(x + 7) ≥ log0,5(2x – 1)
⇔ x + 7 ≤ 2x – 1 (do 0 < 0,5 < 1)
⇔ x ≥ 8.
Kết hợp với điều kiện x > 1/2.
Vậy tập nghiệm của bất phương trình đã cho là S = [8; + ∞).
Tóm lại, việc giải BPT mũ/logarit đòi hỏi phải kiểm tra cơ số $a$ và ĐKXĐ:
BPT a: Cơ số $a=0,1 < 1 \Rightarrow$ Đảo chiều. $\mathbf{S = (-2/3; +\infty)}$.
BPT b: Cơ số $a=5 > 1 \Rightarrow$ Giữ chiều. $\mathbf{S = \left( -\infty; \frac{1}{2} \log_5 \left( \frac{3}{10} \right) \right]}$.
BPT c: Cơ số $a=3 > 1 \Rightarrow$ Giữ chiều. $\mathbf{S = [-20/3; +\infty)}$.
BPT d: Cơ số $a=0,5 < 1 \Rightarrow$ Đảo chiều và kết hợp ĐKXĐ $x>1/2$. $\mathbf{S = [8; +\infty)}$.
• Xem thêm:
Bài 6.20 trang 24 Toán 11 tập 2 Kết nối tri thức: Giải các phương trình sau: a) 3x – 1 = 27...
Bài 6.21 trang 24 Toán 11 tập 2 Kết nối tri thức: Giải các phương trình sau: a) log(x + 1) = 2...