Đáp án và lời giải
Bài tập Bất phương trình lôgarit lớp 11 (có lời giải)
Câu 1
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: D
Đáp án đúng là: D
Điều kiện: x + 8 > 0 và −x + 6x − 8 > 0, tức 2 < x < 4.
Vì cơ số 2 > 1 nên bất phương trình trở thành x + 8 ≤ – x + 6x – 8 hay x – 5x + 16 ≤ 0.
Vì x – 5x + 16 = với mọi x.
Vậy bất phương trình đã cho vô nghiệm.
Câu 2
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: A
Đáp án đúng là: A
Điều kiện: x > 0.
Vì cơ số 2 > 1 nên bất phương trình trở thành x < 2 hay x < 32.
Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình là 0 < x < 32.
Câu 3
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: C
Đáp án đúng là: C
Điều kiện: 3x – 4 > 0 và 2 + x > 0, tức .
Vì cơ số nên bất phương trình trở thành 3x – 4 < 2 + x ⇔ x < 3.
Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình là .
Câu 4
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: C
Đáp án đúng là: C
Điều kiện: x – 40 > 0 và 60 – x > 0, tức 40 < x < 60.
Bất phương trình trở thành log[(x – 40)(60 – x)] < 2 hay – x +100x – 2400 < 10.
Từ đó ta có – x +100x – 2500 < 0.
Vì – x +100x – 2500 = – (x – 50) < 0 với mọi x.
Kết hợp với điều kiện ta được 19 nghiệm nguyên dương của bất phương trình đã cho là:{41; 42; 43; 44; 45; 46; 47; …..; 59}.
Câu 5
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: B
Đáp án đúng là: B
Điều kiện: x – 1 > 0 và x + 1 > 0, tức x > 1.
Bất phương trình trở thành log (x – 1) – log(x + 1) ≥ 1.
Từ đó hay
⇔
⇔
⇔ (vì x + 1 > 0).
Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình .
Câu 6
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: B
Đáp án đúng là: B
Điều kiện: x > 0 và 2 – x > 0, tức .
Bất phương trình trở thành logx + log(2 – x) ≥ 0 hay
⇔
⇔
⇔
⇔ 0 < x ≤ 1 (vì x > 0).
Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình là 0 < x £ 1.
Vậy bất phương trình có một nghiệm nguyên là x = 1 nên tổng các nghiệm nguyên là 1.
Câu 7
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: A
Đáp án đúng là: A
Điều kiện: x – x – 1 > 0 và x – 1 > 0 , tức x > .
Bất phương trình trở thành log(x – x – 1) ≥ log(x – 1).
Vì cơ số 4 > 1 nên bất phương trình trở thành (x – x – 1) ≥ (x – 1).
⇔ (x – x – 1) – (x – 1) ≥ 0.
⇔ (x – x – 1 – x + 1)( x – x – 1 + x – 1) ≥ 0.
⇔ (x – 2x)( x – 2) ≥ 0.
⇔ .
Kết hợp với điều kiện đề bài ta được bất phương trình đã cho vô nghiệm.
Câu 8
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: A
Đáp án đúng là: A
Điều kiện: x + 4 > 0 và 14 – x > 0, tức –4 < x < 14.
Bất phương trình trở thành log(x + 4) < log(14 – x).
Vì cơ số 2 > 1 nên x + 4 < 14 – x hay x < 5.
Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình là –4 < x < 5.
Vậy A sai.
Câu 9
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: C
Đáp án đúng là: C
Điều kiện: x > 0.
Khi đó bất phương trình trở thành
⇔
⇔ logx ≤ 3
⇔ x ≤ 4
⇔ x ≤ 4.
Kết hợp với điều kiện ta được bất phương trình có nghiệm là 0 < x ≤ 4.
Câu 10
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: A
Đáp án đúng là: A
Điều kiện: x > 0 và 2 – 9x > 0, tức .
Khi đó bất phương trình trở logx < log(2 – 9x)
Vì cơ số 5 > 1 nên ta có x < (2 – 9x)
⇔ 81x – 37x + 4 > 0
⇔
Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình là .
Câu 11
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: A
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: A
Điều kiện: x – 2 > 0 ⇔ x > 2
Ta có: ≤ 1. Vì 0 < a = < 1
⇒ x – 2 ≥ ⇔ x ≥
Kết hợp với điều kiện ⇒ Tập nghiệm của bất phương trình là S = .
Câu 12
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: B
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: B
Điều kiện: ⇔ ⇔ x > 0
Vì a = 10 > 1 nên ta có: log(2x) < log(x + 6) ⇔ 2x < x + 6 ⇔ 2x – x < 6 ⇔ x < 6
Kết hợp với điều kiện, suy ra 0 < x < 6
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là S = (0; 6).
Câu 13
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: C
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: C
Điều kiện: ⇔ ⇔ x > 0
Ta có: log(x + 6) < 2 – 2logx ⇔ log(x + 6) < log16 – 2logx
⇔ log(x + 6) < log16 – logx ⇔ log(x + 6) < ⇔ x + 6 <
⇔ x + 6x – 16 < 0
⇔
Kết hợp với điều kiện, suy ra 0 < x < –2 + ≈ 1,46
Suy ra nghiệm nguyên của bất phương trình đã cho là x = 1.
Vậy bất phương trình đã cho có 1 nghiệm nguyên.
Câu 14
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: C
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: C
Điều kiện: ⇔ ⇔
Ta có: log(3x – 2) + > 0 ⇔ log(3x – 2) + > 0
⇔ log(3x – 2) – log(6 – 5x) > 0 ⇔ log(3x – 2) > log(6 – 5x)
Vì a = 2 > 1 ⇒ 3x –2 > 6 – 5x ⇔ 3x + 5x > 6 + 2 ⇔ 8x > 8 ⇔ x > 1
Kết hợp với điều kiện, suy ra 1 < x <
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là S = .
Câu 15
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: C
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: C
Điều kiện: ⇔ ⇔ x > 2
Ta có: ≥ log(x – 1) + 1 ⇔ ≥ + 1
⇔ ≥ –log(x – 1) + 1 ⇔ + log(x – 1) ≥ 1
⇔ ≥ 1 ⇔ (x – x – 2)(x – 1) ≥ 2 ⇔ (x – x – 2)(x – 1) ≥ 2
⇔ x – x – x + x – 2x + 2 ≥ 2 ⇔ x – 2x – x ≥ 0 ⇔ x ∈ [1 – , 0] ∪ [1 +, )
Kết hợp với điều kiện, suy ra x ≥ 1 + ≈ 2,41
Suy ra các nghiệm nguyên thuộc [0; 2023] là x ∈ {3; 4; 5;…; 2023}
⇒ Bất phương trình có: 2021 nghiệm nguyên thuộc [0; 2023]
Vậy số nghiệm nguyên của bất phương trình thuộc [0; 2023] là 2021.
Câu 16
Lời giải do TopStudy biên soạn
a) Đúng
b) Sai
c) Sai
d) Đúng
Hướng dẫn giải:
Đáp án: a) Đúng. b) Sai. c) Sai. d) Đúng.
a) Đúng. Điều kiện –x + 3 > 0 ⇔ x < 3
Ta có: log(–x + 3) ≥ 1. Vì a = 2 > 1
⇒ –x + 3 ≥ 2 ⇔ –x + 3 ≥ 2 ⇔ –x ≥ –1 ⇔ x ≤ 1.
Kết hợp với điều kiện, suy ra x ≤ 1 ⇒ Nghiệm lớn nhất của bất phương trình bằng 1.
b) Sai. Điều kiện: 2x – 3 > 0 ⇔ x >
Ta có: ≤ 3. Vì 0 < a = < 1
⇒ 2x – 3 ≥ ⇔ 2x – 3 ≥ ⇔ 2x ≥ ⇔ x ≥
Kết hợp với điều kiện, suy ra x ≥
⇒ Nghiệm bé nhất của bất phương trình bằng .
c) Sai. Điều kiện: x + 5x + 4 > 0 ⇔
Vậy điều kiện nghiệm của bất phương trình là x > –1 hoặc x < –4.
d) Đúng. Điều kiện: ⇔ ⇔ –1 < x <
Ta có: . Vì 0 < a = < 1
⇒ –2x – 1 < x + 1 ⇔ –2x – x < 1 + 1 ⇔ –3x < 2 ⇔ x >
Kết hợp với điều kiện, suy ra nghiệm của bất phương trình là .
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là S = .
Câu 17
Lời giải do TopStudy biên soạn
a) Đúng
b) Đúng
c) Sai
d) Đúng
Hướng dẫn giải:
Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Sai. d) Đúng.
a) Đúng. Điều kiện: x – 5x + 7 > 0 ⇔ > > 0 với mọi x ∈ ℝ ⇔ x ∈ ℝ
b) Đúng. Ta có: ≥ 0. Vì 0 < a = < 1
⇒ x – 5x + 7 ≤ ⇔ x – 5x + 7 ≤ 1 ⇔ x – 5x + 6 ≤ 0.
⇒ Bất phương trình có chung tập nghiệm với x – 5x + 6 ≤ 0.
c) Sai. Theo câu b), bất phương trình ⇔ x – 5x + 6 ≤ 0 ⇔ 2 ≤ x ≤ 3
Kết hợp với điều kiện theo câu a), suy ra nghiệm của bất phương trình là 2 ≤ x ≤ 3
⇒ Tập nghiệm của bất phương trình là S = [2; 3] ⇒ a = 2; b = 3
Ta có: 3 số a; b; 5 lập thành cấp số cộng ⇔ 2b = a + 5
Mà 2 ⋅ 3 ≠ 2 + 5 (do 6 ≠ 7) ⇒ a; b; 5 không là một cấp số cộng.
d) Đúng. Ta có: [a; b] ∪ (2; 9) = [2; 3] ∪ (2; 9) = [2; 9).
Câu 18
Lời giải do TopStudy biên soạn
a) Đúng
b) Đúng
c) Đúng
d) Sai
Hướng dẫn giải:
Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Đúng. d) Sai.
a) Đúng. Điều kiện: x – 1 > 0 ⇔ x > 1.
b) Đúng. Vì 0 < a = < 1 ⇒ x – 1 ≤ ⇔ x – 1 ≤ (3) ⇔ x – 1 ≤ 3
⇔ x – 1 ≤ 9.
c) Đúng. Theo câu b), ta có: x – 1 ≤ 9 ⇔ x ≤ 10.
Kết hợp với điều kiện, suy ra nghiệm của bất phương trình là: 1 < x ≤ 10.
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là (1; 10].
d) Sai. Theo câu c), tập nghiệm của bất phương trình là (1; 10]
Với x ∈ ℤ ⇒ x ∈ {2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}. Vậy tổng cộng có 9 giá trị nguyên của x thỏa mãn bất phương trình đã cho.
Câu 19
Lời giải do TopStudy biên soạn
a) Sai
b) Sai
c) Sai
d) Sai
Hướng dẫn giải:
Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Sai. d) Sai.
a) Đúng. Điều kiện: ⇔ ⇔ x > 0
Ta có: log(x + 1) ≤ log2x. Vì 0 < a = 0,5 < 1
⇒ (x + 1) ≥ 2x ⇔ x + 2x + 1 – 2x ≥ 0 ⇔ x + 1 ≥ 0 ⇔ x ∈ ℝ.
Kết hợp với điều kiện, suy ra nghiệm của bất phương trình là x > 0.
Vây tập nghiệm của bất phương trình là S = (0; ) ⇒ a = 0.
b) Đúng. Theo câu a), S = (0; )
⇒ (a; b) ∩ (3; 2024) = (0; ) ∩ (3; 2024) = (3; 2024).
c) Sai. Vì với a = 0 ⇒ P = 0 + 3 ⋅ 0 + 5 = 5 ≠ 2.
d) Sai. Ta có: =
= + + = 0 + 0 + 0 = 0
Vậy = 0.
Câu 20
Lời giải do TopStudy biên soạn
a) Đúng
b) Đúng
c) Đúng
d) Đúng
Hướng dẫn giải:
Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Đúng. d) Đúng.
a) Đúng. Điều kiện: (*)
Ta có: x + 2x + 3 = (x + 1) + 2 > 0; x + 1 > 0 với mọi x ∈ ℝ
⇒ (*) ⇔ m > 0.
Điều kiện của tham số để bất phương trình có nghĩa với mọi x ∈ ℝ là m > 0.
b) Đúng. Ta có: log(x + 2x + 3) – log(x + 1) ≥ logm
⇔ ≥ logm. Vì a = 3 > 1
⇒ ≥ m với mọi x ∈ ℝ.
c) Đúng. Đặt y = ⇔ y(x + 1) = x + 2x + 3
⇔ yx + y = x + 2x + 3 ⇔ yx – x – 2x + y – 3 = 0
⇔ (y – 1)x – 2x + (y – 3) = 0 (1)
*TH1: y – 1 = 0 ⇔ y = 1
Thay y = 1 vào phương trình (1) ⇔ 0 ⋅ x – 2x + (1 – 3) = 0 ⇔ –2x – 2 = 0 ⇔ x = –1
*TH2: y – 1 ≠ 0 ⇔ y ≠ 1
Phương trình có nghiệm ⇔ △' ≥ 0 ⇔ (–1) – (y – 1)(y – 3) ≥ 0
⇔ –y + 4y – 2 ≥ 0 ⇔ 2 – ≤ y ≤ 2 + .
Vì 2 – ≤ y ≤ 2 + nên giá trị nhỏ nhất của hàm số f(x) là 2 – .
d) Đúng. Theo câu b), ta có ≥ m với mọi x ∈ ℝ.
Mà f(x) = nên để bất phương trình đúng với mọi x ∈ ℝ ⇒ m ≤ f(x), ∀x.
⇔ m ≤ f. Mà f = 2 – ⇒ m ≤ 2 – .
Kết hợp với điều kiện, suy ra 0 < m ≤ 2 – .
Câu 21
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: 5
Hướng dẫn giải:
Đáp án: 5
Điều kiện: x > 0
log3 + logx ≥ 1 + log3 ⋅ logx ⇔ log3 + logx – 1 – log3 ⋅ logx ≥ 0
⇔ logx⋅(1 – log3) – (1 – log3) ≥ 0
⇔ (logx – 1) (1 – log3) ≥ 0
Vì 1 – log3 ≈ –0,58 < 0 và cơ số 5 > 1 nên bất phương trình trở thành:
logx – 1 ≤ 0 ⇔ logx ≤ 1 ⇔ x ≤ 5
Kết hợp với điều kiện, suy ra nghiệm của bất phương trình là 0 < x ≤ 5
Mà x ∈ ℤ ⇒ x ∈ {1; 2; 3; 4; 5}
Vậy số phần tử của S bằng 5.
Câu 22
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: 2
Hướng dẫn giải:
Đáp án: 2
Điều kiện: ⇔ ⇔ x >
Ta có: log(x – 5) < log4x. Vì cơ số 3 > 1 nên bất phương trình đã cho trở thành:
x – 5 < 4x ⇔ x – 4x – 5 < 0 ⇔ –1 < x < 5
Kết hợp với điều kiện, suy ra tập nghiệm của bất phương trình là S = (; 5)
⇒ Các nghiệm nguyên của bất phương trình là x ∈ {3; 4}.
Câu 23
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: 10
Hướng dẫn giải:
Đáp án: 10
Điều kiện: x – 2 > 0 ⇔ x > 2
Ta có: ≥ –3. Vì cơ số 0 < < 1 nên bất phương trình trở thành:
x – 2 ≤ ⇔ x – 2 ≤ 8 ⇔ x ≤ 10
Kết hợp với điều kiện, suy ra tập nghiệm của bất phương trình là S = (2; 10].
Do đó, nghiệm nguyên lớn nhất của bất phương trình là 10.
Câu 24
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: 121
Hướng dẫn giải:
Đáp án: 121
Điều kiện: ⇔ ⇔ x > 4
Ta có: log(x + 2) + log(x – 4) ≤ 3 ⇔ log(x + 2)(x – 4) ≤ 3
Vì cơ số 3 > 1 nên bất phương trình trở thành:
(x + 2)(x – 4) ≤ 3 ⇔ x – 2x – 8 ≤ 27 ⇔ x – 2x – 35 ≤ 0 ⇔ –5 ≤ x ≤ 7
Kết hợp với điều kiện, suy ra tập nghiệm của bất phương trình là S = (4; 7].
Suy ra a = 4, b = 7. Giá trị của biểu thức T = (a + b) = (4 + 7) = 121.
Vậy T = 121.
Câu 25
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án: 7
Hướng dẫn giải:
Đáp án: 7
Điều kiện: x > 0
Đặt t = logx (t ∈ ℝ)
⇒ t – 4t + 3 ≤ 0 ⇔ 1 ≤ t ≤ 3
Thay t = logx ⇒ 1 ≤ logx ≤ 3
Vì cơ số 2 > 1 nên bất phương trình trở thành: 2 ≤ x ≤ 2 ⇔ 2 ≤ x ≤ 8
Kết hợp với điều kiện, suy ra tập nghiệm của bất phương trình là S = [2; 8]
Suy ra các giá trị nguyên thỏa mãn của bất phương trình là x ∈ {2; 3; 4; 5; 6; 7; 8}
Vậy số nghiệm nguyên thỏa mãn bất phương trình trên là: 7.