Microsoft Word MÙt sÑ k) thu�t gi£i BPT nâng cao THTT sÑ 539 Huónh NguyÅn Luân L°u docx 1 Số 539 (5 2022) Ở học kì II năm lớp 10 các em học sinh có học về bất phương trình (BPT) Đây là dạng toán đòi h[.]
Trang 11
Số 539 (5-2022)
Ở học kì II năm lớp 10 các em học sinh có học về
bất phương trình (BPT) Đây là dạng toán đòi hỏi
kỹ năng tính toán phải tốt Hơn nữa, nếu chúng ta
không nắm vững một số kỹ thuật thì khi giải ta sẽ
làm cho bài toán phức tạp thêm Trong bài viết này
chúng tôi xin giới thiệu đến các em một chuyên đề
nhỏ này về cách giải một số bất phương trình
1 Kỹ thuật đặt ẩn phụ
Bài 1.Giải bất phương trình:
8 (x4) x 2 2(3x4) (1)
x x
Lời giải Điều kiện: x2
1 (x24 )x x22x 8 (3x24 ) 2x x
Đặt a x2 2 ;x b 2x Suy ra:
24 23 ; 32 24 3 2 2
BPT trên trở thành:
(a23 )b a2 8 (3a2b b 2)
x x x x x
x x x (luôn đúng)
Vậy bất phương trình có tập nghiệm là:
2;
Bài 2 Giải bất phương trình:
33 25 2 23 2 1 2
Lời giải Điều kiện: 1
2
x
1 x1 1 2x x 3x2 1 2 x
Đặt a x 1;b 1 2 x Suy ra:
a b và x23x 2 a2a
BPT trên trở thành:
a3b2a2a b a3a b2 ab b 20
a a b b a b
a b a b (luôn đúng)
Vậy BPT (1) có tập nghiệm là: ;1
2
Bài 3 Giải bất phương trình:
1 x1 2x3 x1 0 (1)
Lời giải Điều kiện: x1
Đặta x1;b 2 x Suy ra:
2
BPT trên trở thành:
2
2
Đặt ta
b Điều kiện: t0. BPT(2) trở thành: 22 3
1 2 t 4 1 3t t 0
(2 1) 522 28 6 1 0
1
2
2
Vậy BPT(1) có tập nghiệm là: S2;
Bài 4 Giải bất phương trình:
2x1 x 4 2x1 x 4 16
Trang 22 Số 539 (5-2022)
Lời giải Điều kiện: x4 BPT tương đương với:
2x x 4 x4 x 4 x4 16
Đặt t x 4 x 4 0 x 4 x 4 8
t
2 2
64
t t
Do đó BPT trên trở thành:
2
2
2 2
t t t
Với t2, ta có:
2
Vậy BPT có tập nghiệm S 5
Bài 5 Giải bất phương trình:
4x 2x 3 2x3 2x 3 2x3
Lời giải Điều kiện: 3
2
x
Đặt t 2x 3 2x 3 0 2x 3 2x 3 6
t
2
2
36
t
t
Do đó BPT trên trở thành:
2
2
Với t 6 2x 3 2x 3 6
2
Do đó BPT(*) luôn đúng 3
2
x
Vậy BPT có tập nghiệm 3;
2
S
2 Kỹ thuật ẩn phụ không hoàn toàn
Bài 6 Giải bất phương trình:
2
Lời giải Điều kiện: x1 Đặt t x 2 x1 Điều kiện: t0 Suy ra:
t22x 1 2 x2 x 2
2 x2 x 2 t2 2x1
BPT(1) trở thành: t2x6t2x23x50 t x 1t2x50
t x 1 0 (vì t2x 5 0 x 1) Với t x 1 0 x 2 x 1 x 1
x 2 x 1 x1
2 3 2
Đối chiếu với điều kiện, ta được tập nghiệm của BPT là: S 1; 2
Bài 7 Giải bất phương trình:
2 1 x 1x 1x 2x 4x1 (1)
Lời giải Điều kiện: 1 x 1
Đặt t 1 x 1x Điều kiện: t0
2
2
BPT(1) trở thành:
2
2
2
t t x x t x t x t x
t x t x
t x (vì t2x 4 0, x 1)
Với t2x 1 x 1 x 2 (2).x TH1: 1 x 0 (thỏa bất phương trình (2)) TH2: 0 x 1
2
x
Trang 3
3
Số 539 (5-2022)
2
x x
2 2
So với điều kiện, ta được: 0 3
2
x Kết hợp cả hai trường hợp, ta được tập nghiệm của
BPT đã cho là 1; 3
2
Bài 8 Giải bất phương trình:
2 1 1 22 2 1 2
Lời giải Đặt
2
a b x x a b
BPT trên trở thành:
2
a b a b a b b a
a b a b a b a b
a b a b a b
1 2
x
Vậy BPT có tập nghiệm 1;
2
S
3 Kỹ thuật nhân lượng liên hợp có đánh giá
Bài 9 (Đề thi ĐH KD năm 2014) Giải bất phương
trình:
x1 x 2 x6 x 7 x27x12 (1)
Lời giải Điều kiện: x 2 0 x 2
2
Ta có:
Suy ra: (2) x 2 0 x 2 So với điều kiện,
ta nhận 2 x 2 Vậy BPT có tập nghiệm là
2;2
Bình luận Đây là một bài BPT đẹp, hầu như các
em khá giỏi đều biến đổi được về BPT(2), đến đây thì đa số các em vướng vì không biết cách đánh giá Một sai lầm phổ biến khi ta đánh giá
2
2 2
x
đúng khi x 1 0 Ở đây ta chỉ cần để ý tính chất đơn giản sau:
Cho a;a b c ; 0 thì ab
c c,
tính chất này dùng để đánh giá cùng mẫu dương các phân thức khi tử vừa âm vừa dương Vận dụng để
2
đánh giá mấu chốt để giải hoàn chỉnh bài toán
Bài 10 Giải bất phương trình:
x1 33 x 1 3x1 x 1 3x22x9 (1)
Lời giải Điều kiện: x 1
3
2 3
1 2
x x
2 2
1
Trang 44 Số 539 (5-2022)
3
1 2
x x
3
; 3
x
3 1 3 1 3 1
2
x
Suy ra:
3
2
1 2
x x
x
Do đó: (2) x 3 0 x 3 So với điều kiện,
ta được: 1 x 3 Vậy BPT có tập nghiệm là
1;3
S
Bài 11 Giải bất phương trình:
2
Lời giải Điều kiện: 1
2
x BPT đã cho tương đương với:
2
2
3 3
x
2
x , ta có: 1 3
2
2 15
2
Do đó: (*) x 3 0 x 3 Vậy BPT có tập
nghiệm là 1;3
2
S
Bình luận Khi xét hàm số
ta thấy f x đồng biến trên 1;
2
nên suy ra
từ đó ta có: (*) x 3 0 x 3
Bài 12 Giải bất phương trình:
Lời giải Điều kiện: 1 1
2 x 2 Ta có:
1 2 2 1 1 2 2 2 2 0
x x
2 2
x x
2 2 2
2
x x x
2
2
x
So với điều kiện, ta đượctập nghiệm của BPT đã
S
4 Kỹ thuật dùng hàm số để giải Bài 13 Giải bất phương trình:
1 0 (1)
x
Lời giải Điều kiện: 2 x 6
Trang 55
Số 539 (5-2022)
x
f x
trên ( 2;6) có:
x
Suy ra hàm số nghịch biến trên ( 2;6). Do đó:
(1) f x 0 f x f 2 x 2
So với điều kiện, ta được: 2 x 2 Vậy BPT có
tập nghiệm là S 2;2
Bài 14 Giải bất phương trình:
2x2 2x 3 x12 x 1 6x2 (1)
Lời giải Điều kiện: x1 Ta có:
(1) 2x2 2x 3 x12 x 1 6x 2 0
Xét hàm số
liên tục trên 1; Ta có:
f x
x
x x
Suy ra f x đồng biến trên 1;
Do đó: f x f(1) 4 5 8 0 x 1;
BPT(1) đúng x 1; .Vậy BPT có tập
nghiệm là S1;
Bài 15 Giải bất phương trình:
2x2 2x 1 x12 x 1 6x4 (1)
Lời giải Điều kiện: x1
Đặt t x1, suy ra: x t 2 1 BPT(1) trở
thành: 2t24 2t2 3 10 13 t6t2t3
Đặt u 2t23;v 2 t , BPT(2) trở thành:
Xét hàm số f t( ) t3 t liên tục trên có
2
f t t t nên ( )f t đồng biến trên
Do đó:
(3) f u f v u v 2t2 3 2 t
t 5 2 x 10 4 5.
So với điều kiện, ta được tập nghiệm của BPT là 1;10 4 5
S Bình luận Thoạt nhìn ta cứ nghĩ bài này có thể giải giống như bài 11 nhưng thực tế lại không như vậy
Do có nghiệm xấu nên việc giải bằng kỹ thuật nhân lượng liên hợp gặp nhiều khó khăn, đặt
a x b x rồi biểu diễn các biểu thức còn lại theo ,a b bằng kỹ thuật hệ số bất định rất phức tạp, ta nhận thấy cách giải trên là tối ưu hơn
cả
Bài 16 Giải bất phương trình:
1x x 1 x x 1 1 x x 2
Lời giải Điều kiện: x
Đặt a x2 x 1 1 a2x2x BPT trên trở thành: 1x x2 1 a1 a2 1
a2 x2 x x x2 1 a a a2 1 (1) x2 x x x2 1 a2 a a a21 Xét hàm số f t( ) t2 t t t21 liên tục trên
2
1
t
t 2
2
2
1
1 0, 1
t
nên hàm đồng biến trên Do đó:
2
(1)
Vậy BPT có tập nghiệm S1;
Bài 17 Giải bất phương trình:
3
2
1
x
x
Lời giải Điều kiện: x2
Trang 66 Số 539 (5-2022)
Cách 1 Viết lại BPT(1) về dạng:
2
(2)
b x x Điều kiện: ,a b0 BPT (2)
2
t t
f t
t liên tục trên 0;
có:
2 2
nên ( )f t đồng biến trên (0; Do đó: )
x
So với điều kiện ta được tập nghiệm của BPT là
2; 2 3
S
Cách 2
2
1
x
2
x x x
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Giải các phương trình sau:
2
(x3) 2x 1 x (x1)
2
3
3
2
x x
4 3 2x 5 2 x 2 x38x225x13
5 (2x4) 5x2 (x1) 5x2 7x5
6 (x2 x 6) x 1 (x 2) x 1 3x29x2
2