Định lý : Cho tam thức bậc hai f(x) = ax2 + bx + c , ∆ = b2 – 4ac
• Nếu ∆ < 0="" thì="" tam="" thức="" cùng="" dấu="">∀x
• Nếu ∆ = 0 thì tam thức cùng dấu a ∀x khác
-b/2a
và bằng 0 khi x =-b/2a
• Nếu ∆ > 0 thì tam thức có 2 nghiệm phân biệt x1 < x2="" ,="" trái="" dấu="" a="" với="" mọi="" x="" thuộc="" khoảng="" (x1="" ,="" x2)="" và="" cùng="" dấu="" a="" với="" mọi="" x="" ở="" ngoài="" đoạn="" [x1="" ;="">
21 VẤN ĐỀ 2 BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI & BẤT PHƯƠNG TRÌNH QUI VỀ BẬC HAI 22 Vấn đề 2 Bất Phương Trình Bậc Hai & Bất Phương Trình Qui Về Bậc Hai A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT I. Định lý: Định lý : Cho tam thức bậc hai f(x) = ax2 + bx + c , ∆ = b2 – 4ac • Nếu ∆ < 0 thì tam thức cùng dấu ∀x • Nếu ∆ = 0 thì tam thức cùng dấu a ∀x khác 2 b a − và bằng 0 khi x = 2 b a − • Nếu ∆ > 0 thì tam thức có 2 nghiệm phân biệt x1 < x2 , trái dấu a với mọi x thuộc khoảng (x1 , x2) và cùng dấu a với mọi x ở ngoài đoạn [x1 ; x2] Tóm tắt : • ∆ 0 , ∀x ∈ R • ∆ = 0 : af(x) > 0 ∀x ≠ 2 b a − ; f 2 b a ⎛ ⎞−⎜ ⎟⎝ ⎠ = 0 • ∆ > 0 : af(x) < 0 ∀x ∈ (x1 ; x2) af(x) > 0 ∀x ∈ (-∞ ; x1) ∪ (x2 ; +∞ ) 23 II. Bất phương trình bậc hai là 1 bất phương trình có dạng ax2 + bx + c > 0 (hoặc ≥ 0 ; < 0 ; ≤ 0) Để giải bất phương trình bậc hai ta có thể dựa vào dấu của a và ∆ rồi tuỳ theo trường hợp mà rút ra tập nghiệm của bất phương trình đó. Trong trường hợp giải và biện luận bất phương trình : Ta cần phải lập bảng xét dấu của a và ∆ trưóc, rồi kế đó giải bất phương trình trong từng trường hợp III.Tam thức không đổi dấu trên R Từ định lý về dấu của tam thức bậc hai ta suy ra kết quả sau : Cho f(x) = ax2 + bx + c với a ≠ 0 • f(x) > 0 ∀x∈R 0 0 a >⎧⇔ ⎨∆ <⎩ • f(x) ≥ 0 ∀x∈R 0 0 a >⎧⇔ ⎨∆ ≤⎩ • f(x) < 0 ∀x∈R 0 0 a <⎧⇔ ⎨∆ <⎩ • f(x) ≤ 0 ∀x∈R 0 0 a <⎧⇔ ⎨∆ ≤⎩ * Khi giải một bất phương trình bậc hai hay hệ bất phương trình bậc hai ta có thể áp dụng các kiến thức về tam thức bậc hai , bao gồm : • Sự biến thiên và đồ thị của tam thức bậc hai • Các định lý về nghiệm của tam thức bậc hai Các định lý về dấu của tam thức bậc hai * Nếu gặp hệ cần chú ý : Cho hệ bất phương trình : ≥⎧⎨ ≤⎩ ( ) 0 (1) ( ) 0 (2) f x g x Gọi S1 là tập nghiệm của bất phương trình (1) Gọi S2 là tập nghiệm của bất phương trình (2) Để tìm nghiệm của hệ đó chính là S = S1 ∩ S2 Hai bất phương trình (1 ) và(2 ) được gọi là tương đương nếu và chỉ nếu S1 = S2 24 B. BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI : Bài 1 Giải bất phương trình : a) 2x 1 1x 1 x 1 1x 1 −−−≤−+ b) 2x 1 )7x)(1x( )4x(2 −≥−− − Giải a) 2x 1 1x 1 x 1 1x 1 −−−≤−+ ⇔ )2x)(1x( 1 )1x(x 1 −− −≤+ − ⇔ 0 )2x)(1x)(1x(x )1x(x)2x)(1x( ≤−−+ ++−−− ⇔ 0 )2x)(1x)(1x(x )2x3x(xx 22 ≤−−+ +−−+ ⇔ 0 )2x)(1x)(1x(x )1x2(2 ≤−−+ − ⇔ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎣ ⎡ << ≤< −< 2x1 2 1x0 1x b) 2x 1 )7x)(1x( )4x(2 −≥−− − ⇔ 0 )7x)(2x)(1x( )7x)(1x()2x)(4x(2 ≥−−− −−−−− ⇔ 0 )7x)(2x)(1x( )7x8x(16x12x2 22 ≥−−− +−−+− ⇔ )7x)(2x)(1x( 9x4x 2 −−− +− ≥ 0 ⇔ ⎢⎣ ⎡ << > 2x1 7x 25 Bài 2 Giải bất phương trình : x2 + (x+1)2 ≤ 1xx 15 2 ++ (1) Giải (1) ⇔ 2(x2 + x) + 1 ≤ 1xx 15 2 ++ ⇔ (2t + 1)(t + 1) ≤ 15 ( t = x2 + x ) ⇔ 2t2 + 3t – 14 ≤ 0 ⇔ 2 7− ≤ t ≤ 2 ⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ≥++ ≤−+ 0 2 7xx 02xx 2 2 ⇔ ⎩⎨ ⎧ φ∈ ≤≤− x 1x2 ⇔ x φ∈ Bài 3 Giải bất phương trình : x2 + 4 5 )1x( x 2 2 <+ (1) Giải (1) ⇔ 0 4 5 )1x( )2x2x(x 2 22 <−+ ++ ⇔ 0 )1x(4 )1x(5)2x2x(x4 2 222 <+ +−++ ⇔ 0 )1x(4 5x10x3x8x4 2 234 <+ −−++ ⇔ ( ) ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ −≠ ≥+<++−⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ + 1x 0)1x(0)10x10x4)(1x( 2 1x 22 ⇔ 2 1− < x < 1 Bài 4 Giải bất phương trình :3x4 – x3 + 4x2 – x + 3 ≥ 0 • x2 = 0 ⇔ x = 0 : 3 ≥ 0 đúng . vậy x= 0 là một nghiệm của bất phương trình (a) • x2 ≠ 0 ⇔ x2 > 0 Chia hai vế của bất phương trình cho x2 (x2 > 0) 26 3x2 – x + 4 - x 1 + 2 3 x ≥ 0 ⇔ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ +−⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ + x x x x 113 2 2 + 4 ≥ 0 Đặt T = x + x 1 với ⏐T⏐ ≥ 2 ⇔ T ≤ -2 hay T ≥ 2 ⇒ T2 – 2 = x2 + 2 1 x BPT ⇔ 3(T2 – 2) – T + 4 ≥ 0 ⇔ 3T2 – T – 2 ≥ 0 ⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ≥∨−≤ ≥∨−≤ 22 1 3 2 TT TT ⇔ T ≤ -2 ∨ T ≥ 2 Trở về x: x + x 1 ≤ -2 hay x + x 1 ≥ 2 ⇔ x x 1+ ≥ 2 ⇔ ∀x ∈ R \ { }0 (b) (a) hợp (b) cho ta ∀x ∈ R KL : Vậy tập nghiệm của bpt đã cho là R Bài 5 Giải và biện luận bất phương trình : x2 – 2(4m + 3)x + 15m2 + 28m + 6 ≤ 0 (1) Giải ∆’ = (4m + 3)2 – 15m2 – 28m – 6 = m2 – 4m + 3 M - ∞ 1 3 +∞ ∆’ + 0 - 0 + Biện luận : • m 3 : ⎩⎨ ⎧ > >∆ 0a 0' (vì a = 1) Ta có : x1 = 4m + 3 - '∆ (x1 < x2) x2 = 4m + 3 + '∆ X - ∞ x1 x2 +∞ F(x) + 0 - 0 + Váậy : tập nghiệm của (1) là x1 ≤ x ≤ x2 (hay S = [x1 , x2]) 27 • m = 1 : (1) thành x2 – 14x + 49 ≤ 0 ⇔ (x – 7)2 ≤ 0 ⇔ x = 7 : S = {7} • 1 < m < 3 : ⎩⎨ ⎧ <∆ > 0 0a , f(x) > 0 , ∀x ∈ R. Tập nghiệm của bất phương trình (1) : S = ∅ • m = 3 : (1) thành x2 – 30x + 225 ≤ 0 ⇔ x = 15 : S = {15} Bài 6 Giải và biện luận các bất phương trình sau : x2 – 2(4m + 3)x + 15m2 + 28m + 6 ≤ 0 Giải x2 – 2(4m + 3)x + 15m2 + 28m + 6 ≤ 0 (1) '∆ = m2 – 4m + 3 Đặt VT = f(x) • 1 < m < 3 ⇒ ⎩⎨ ⎧ > <∆ 0a 0' ⇒ f(x) > 0 với ∈∀x R ⇒ (1) VN • m ≤ 1 v m ≥ 3 ⇒ '∆ > 0 ⇒ f(x) có 2 nghiệm phân biệt : x1 = 4m + 3 – '∆ , x2 = 4m + 3 + '∆ (1) có nghiệm x1 < x < x2 mx2 + (m – 3) x + m – 3 < 0 (1) * m ≠ 0 ∆ = 3− m2 + 6m +9 , Đặt VT (1) = f(x) * m < 1− : ⎩⎨ ⎧ <∆ < 0 0a ⇒ f(x) < 0 Rx∈∀ Vậy (1) ⇔ x∈ R * m ≥ 3 : ⎩⎨ ⎧ ≤∆ > 0 0a ⇒ f(x) ≥ 0 Rx∈∀ Vậy (1) VN * 1− < m < 0 : ⎩⎨ ⎧ >∆ < 0 0a , f(x) có 2 nghiệm phân biệt x1 , x2 x1,2 = m2 )3m( ∆±−− (1) ⇔ x x2 28 * m = 1− : (1) ⇔ 0)2x(04x4x 22 <+−⇔<−−− ⇔ x ≠ 2− * 0 < m < 3 : ⎩⎨ ⎧ >∆ > 0 0a , f(x) có 2 nghiệm phân biệt x1 , x2 ⇔ x1 < x < x2 . * m = 0 , (1) ⇔ 3x3 −− 1− Kết luận chung : m = 0 : x > 1− Rx:1m ∈−< m ≥ 3 : x ∈ ∅ -1 x2 1m −= : x ≠ 2− 0 < m < 3 : x1 < x< x2 Bài 7 Định m để với mọi x ta luôn có : a) 7x5x 5x7x2 2 2 +− +− ≤ m b) 6 1xx 6mxx39 2 2 <+− −+<− c) 1mxx 4xx3 2 2 +− ++ ≥ 2 Giải a) 7x5x 5x7x2 2 2 +− +− ≤ m ⇔ (m – 2)x2 – (5m – 7)x + 7m – 5 ≥ 0 ( vì x2 – 5x + 7 > 0 , ∈∀x R) YCĐB ⇔ ⎩⎨ ⎧ >−= ≥++−=∆ 02ma 09m6m3 2 ⇔ ⎩⎨ ⎧ > ≤≤− 2m 3m1 ⇔ 2 < m ≤ 3 b) 6 1xx 6mxx39 2 2 <+− −+<− (1) Dễ thấy mẫu số x2 – x +1 > 0 , ∈∀x R Vậy (1) ⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ >++− >+−+ 012x)6m(x3 03x)9m(x12 2 2 )3( )2( (1) thoả ∈∀x R ⇔ (2) , (3) thoả ∈∀x R ⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ <−+=∆ <−−=∆ 010812m 063m18m 2 )3( 2 )2( ⇔ ⎩⎨ ⎧ <<− <<− 6m18 21m3 ⇔ 6m3 <<− 29 c) 1mxx 4xx3 2 2 +− ++ ≥ 2 (1) * 3x2 + x+ 4 > 0 ∈∀x R (1) thoả ∈∀x R ⇒ x2 – mx +1 ≠ 0 ∈∀x R ⇔ x2 – mx + 1 = 0 VN ⇔ ∆ = m2 – 4 < 0 ⇔ 2− < m < 2 ( )α Với đk (α ) , (1) thoả khi x2 – mx +1 > 0 ∈∀x R (1) ⇔ 1mxx 4xx3 2 2 +− ++ ≥ 2 ⇔ x2 + (2m + 1)x + 2 ≥ 0 (2) (1) thoả ∈∀x R ⇔ ⎩⎨ ⎧ >= ≤−+=∆ )d(01a 07m4m4 2 ⇔ 2 71m 2 71 +−<<−− ( so đk (α ) →nhận ) Bài 8 Cho f(x) = (a+1)x2 – 2(a – 1)x + 3a – 3 định a để : a) Bất phương trình f(x) < 0 vô nghiệm b) Bất phương trình f(x) ≥ 0 vô nghiệm Giải a) * a = 1− thì f(x) = 4x – 6 ≥ 0 ⇔ x > 2 3 (loại vì không thoả ) * a ≠ 1− thì f(x) < 0 VN ⇔ f(x) ≥ 0 Rx∈∀ ⇔ ⎩⎨ ⎧ ≤+−−=∆ >+= 04a2a2' 01aA 2 ⇔ ⎩⎨ ⎧ −≤ −> 2a 1a v 1a ≥ ⇔ a ≥ 1 KL : a ≥ 1 b) f(x) ≥ 0 có nghiệm .Giả sử f(x) ≥ 0 VN * a = 1− thì f(x) = 4x – 6 < 0 ⇔ x < 2 3 ( loại vì không thoả) * a ≠ 1− ⇔ f(x) < 0 Rx∈∀ ⇔ ⎩⎨ ⎧ < <∆ 0a 0' ⇔ ⎩⎨ ⎧ −< −< 1a 2a v 1a > ⇔ a < -2 Vậy f(x) ≥ 0 có nghiệm ⇔ a ≥ 2− 30 Bài 9 Định m để bất phương trình : x2cos m – 2xsin m cos m + sin m ≥ 0 Rx∈∀ Giải x2cos m – 2xsin m cos m + sin m ≥ 0 Rx∈∀ ⇔ ⎩⎨ ⎧ ≤−=∆ >= 0mcosmsinmcosmsin' 0mcosa 22 ⇔ ⎩⎨ ⎧ ≤≤ > 1mcosmsin0 0mcos ⇔ ⎩⎨ ⎧ ≤< ≤≤ 1mcos0 1msin0 ⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ π+π<<π+π− π+π≤≤π 2k 2 m2k 2 2km2k ⇔ π+π<<π 2k 2 m2k Bài 10 Giải bất phương trình a) 2xx 3x2x 2 2 −+ ++ ≥ 1 b) 4x 6xx 2 2 − −− ≥ x c) 8x2x1x 22 +−≤− Giải a) 2xx 3x2x 2 2 −+ ++ ≥ 1 ⇔ 2xx3x2x 22 −+≥++ (1) * x < 2− v 0 < x < 2 (1) ⇔ x2 + 2x + 3 ≥ x2 – x + 2 ⇔ x ≥ 3 1− so với đk ⇔ 0 < x < 2 * 2− ≤ x ≤ 0 (1) ⇔ 2x− 3x2 +− ≥ x2 – x + 2 ⇔ 2x2 +x – 1 ≤ 0 ⇔ 1− ≤ x ≤ 2 1 so với đk ⇔ 1− ≤ x ≤ 0 * x ≥ 2 (1) ⇔ x2 +2x + 3 ≥ x2 + x – 2 ⇔ x ≥ 5− so với đk ⇔ 2x ≥ Kết luận : x ≥ 1− 31 b) 4x 6xx 2 2 − −− ≥ x ⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ≥− − ≥ x 2x 3x 0x v ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ≥+ + < x 2x 3x 0x ⇔ ⎩⎨ ⎧ ≤ ≥ 2x 0x v ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ −−≤ < 2 131x 0x v 2 131x2 +−≤≤− ⇔ 0 ≤ x ≤ 2 v x ≤ 2 131−− v 2− ≤ x < 0 ⇔ x ≤ 2 131+− v 2− ≤ x ≤ 2 c) 8x2x1x 22 +−≤− (1) * x ≤ 1− (1) ⇔ x2 – 1 ≤ x2 + 2x + 8 ⇔ x ≥ 2 9− so với đk ⇔ 1x 2 9 −≤≤− * 1− < x ≤ 0 (1) ⇔ 1 – x2 ≤ x2 + 2x + 8 ⇔ 2x2 +2x + 7 ≥ 0 ⇔ x ∈ R so với đk ⇔ 1− <x ≤ 0 * 0 < x ≤ 1 (1) ⇔ 2x− + 1 ≤ x2 – 2x + 8 ⇔ 2x2 – 2x + 7 ≥ 0 ⇔ x ∈ R so với đk ⇔ 0 < x ≤ 1 * x > 1 (1) ⇔ x2 – 1 ≤ x2 – 2x +8 ⇔ x ≤ 2 9 so với đk ⇔ 1 < x ≤ 2 9 Kết luận : 2 9x 2 9 ≤≤− 32 Bài 11 Giải và biện luận bất phương trình : (m + 1)x2 – 2(m – 1)x + 3(m – 1) ≥ 0 Hướng dẫn giải : Ta có : a = m + 1, ∆’ = -m2 – m + 2 (m1 = 1 , m2 = -2) ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ + +−−+−=+ +−−−−=>∆ 1m 2mm1m 1m 2mm1m0' 22 21 x , x , ta dươc : x1 < x2 m -∞ -2 -1 1 +∞ a - - 0 + + ∆ - 0 + + 0 - Biện luận : • m < -2 ⎩⎨ ⎧ ∈∀<<∆ < Rx 0f(x) , 0 0a • m = -2 ⎩⎨ ⎧ =∆ < 0 0a ⇒ f(x) ≤ 0 ∀x∈R ⇒ f(x) = 0 ⇔ x = 3 • -2 < m < -1 ⎩⎨ ⎧ >∆ < 0 0a , f(x) ≥ 0 , ∀ x1 ≤ x ≤ x2 • m = -1 ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ≤ = 2 3x 0a • -1 < m < 1 ⎩⎨ ⎧ >∆ > 0 0a : f(x) ≥ 0 ∀x ≤ x1 ∨ x ≥ x2 • m = 1 ⎩⎨ ⎧ =∆ > 0 0a : f(x) = 0 ⇔ x = 0 • m > 1 ⎩⎨ ⎧ <∆ > 0 0a : f(x) ≥ 0 ∀x ∈ R 33 Bài 12 Giải và biện luận : mx2 + (m + 3)x + 3 ≥ 0 Giải • m = 0 : bất phương trình ⇔ 3x + 3 ≥ 0 ⇔ x ≥ -1 • m ≠ 0 : ∆ = (m + 3)2 – 4.3.m = (m – 3)2 ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ −++−= −−+−= m2 |3m|)3m(x m2 |3m|)3m(x 2 1 ⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ −= −= m 3x 1x 2 1 Xét h = -1 - ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛− m 3 = 1 m 3 − = m m3 − = x1 - x2 M 0 3 ∆ + | + 0 + A - 0 + | + H - || + 0 - Kết luận : • m = 0 : bất phương trình ⇔ x ≥ -1 • m < 0 : bất phương trình ⇔ -1 ≤ x ≤ - m 3 • 0 < m < 3 : bất phương trình ⇔ x ≤ - m 3 ∨ x ≥ -1 • m > 3 : bất phương trình ⇔ x ≤ -1 ∨ x ≥ - m 3 • m = 3 : bất phương trình ⇔ x ∈ R Bài 13 Cho 2f (x) m(m 3)x 2mx 2= + + + Định m để bpt : 2f (x) mx> có tập nghiệm là R Giải Tacó : 2 2m(m 3)x 2mx 2 mx , x R+ + + > ∀ ∈ 2 2(m 2m)x 2mx 2 0, x R⇔ + + + > ∀ ∈ Xét m 0≠ và m 2≠ − : 34 Xét : m 0 m 2 =⎡⎢ = −⎣ YCĐB ' 0 m(m 4) 0 a 0 m(m 2) 0 ∆ + >⎩ ⎩ m 4 m 0 m 2 m 0 ⎧⇔ ⎨ ⎩ m 4 m 0 (b) ⇔ Kết luận : (a) (b) m 4 m 0 ∨ ⇔ < − ∨ ≥ * m 0 : 2 0,= > đúng x R∀ ∈ Vậy : m 0= (nhận) (a) * 1m 2 : 4x 2 0 x 2 = − − + > ⇔ < (không thỏa) Bài 14 Định m để phương trình sau vô nghiệm : 2 2 1 1x 2m x 2m 0 xx ⎛ ⎞ ⎛ ⎞+ − + + =⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎝ ⎠⎝ ⎠ Giải Đặt 2 2 2 2 2 2 1 1 1t x t x 2 x t 2 x x x t 2 t 2 t 2 ⎧ = + ⇒ = + + ⇒ + = −⎪⎨⎪ ≥ ⇔ ≤ − ∨ ≥⎩ (1)⇔ g(t) = 2t 2mt 2m 2 0 t 2 t 2 ⎧ − + − =⎪⎨ ≤ − ∨ ≥⎪⎩ Theo YCĐB 1 2 g 0 2 t t 2 ∆ <⎡⇔ ⎢− < ≤ <⎣ g 0 (a) af ( 2) 0 af (2) 0 (b)' 0 S2 2 2 ∆ ⎧⎢⎪⎢ >⎪⇔ ⎪⎢⎨∆ ≥⎢⎪⎢⎪− < <⎢⎪⎢⎩⎣ (a) 2m 2m 2 0 :− + < Vậy m .( )∈∅ α 35 (b) 2 m Rm 2m 2 0 2m 2 04 4m 2m 2 0 6m 2 04 4m 2m 2 0 2 m 22 m 2 ⎧ ∈⎧− + ≥⎪ ⎪− + >− + − >⎪ ⎪⇔⎨ ⎨ + >+ + − >⎪ ⎪⎪ ⎪− < <− < < ⎩⎩ m R m 1 1 m 1( )1 3m 3 2 m 2 ∈⎧⎪ ⎪⎪− < <⎪⎩ ( ) ( )α ∨ β cho ta kết luận : 1 m 1 3 − < < Bài 15 Tìm m lớn nhất để. f (x) x(x 2) (x 4) (x 6) m, x R = + + + ≥ ∀ ∈ Hướng dẫn giải : Ta có : 2 2f (x) (x 6x) (x 6x 8) m, x R = + + + ≥ ∀ ∈ Đặt ẩn phụ 2T x 6x T 9 ⎧ = +⎪⎨ ≥ −⎪⎩ Vậy f (T) T(T 8) m, T 9= + ≥ ≥ − 2T 8T m, T 9 (*) ⇔ = + ≥ ≥ − (*) m Min f(T), T 9 ⇔ ≤ ≥ − m 16⇔ ≤ − Vậy : m = -16 Bài 16 Xác định các tham số a , b để baxx8 24 ++ ≤ 1 với mọi x ∈ [ 1,1− ]. (Đề Đại Học Ngoại Thương) Giải Đặt t == x2 , khi x ∈ [ 1,1− ] thì t ∈ [ 0 , 1 ]. Hàm số có dạng : y = 8t2 + at + b ; t ∈ [ 0 , 1 ] ⇒ y’ = 16t + a ; y’ = 0 ⇔ t = 16 a− 36 * Nếu 16 a− ≤ 0 , ta có bảng biiến thiên : Từ đó : Do đó, ta có : ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ −≤+ −≥ ≥⇔ ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ≤− −≥ ≤++ 7ba 1b 0a 0 16 a 1b 1ba8 * Nếu 0 ≤ 16 a− ≤ 1 ,ta có bảng biến thiên: Do đó , ta có : ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ −−≤ −≤ −≥ ≤≤− ⇔ ⎪⎪ ⎪ ⎩ ⎪⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ≤−≤ −≥+− ≤ ≤++ 7ab 1b 1 32 ab 0a16 1 16 a0 1b 32 a 1b aba8 22 )4( )3( )2( )1( Trong hệ trục toạ độ 0ab , vẽ đồ thị các hàm số : b = 1 32 a 2 − , b = 1 , b = 7a −− Từ đồ thị , ta thấy những điểm thoả mãn (1) , (2) ,(3) là phần gạch sọc trên hình vẽ ; còn những điểm thoả mãn (4) là nửa mặt phẳng nằm phía dưới đường thẳng b = 7a −− .Dễ thấy 2 miền này chỉ có điểm chung ( 8− ;1) ⇒ a = 8− ; b = 1 . * Nếu 16 a− ≥ 1 , ta có bảng biến thiên : Ta có : ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ −≥+≤ −≤⇔ ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ≥ −≤++ ≤− 9ba 1b 16a 1b 1ba8 0 16 a ( vô nghiệm ) Bài 17 Tìm y để bất phưong trình ysin2)ysiny(cosx2x 22 +−+ ≥ 0 nghiệm đúng với mọi x (Đề Đại Học Y Dược TP HCM) Giải 37 ysin2)ysiny(cosx2x 22 +−+ ≥ 0 x∀ ysin2)ysiny(cos' 22 −−=∆ ≤ 0 ⇔ cos2y – sin2y – 2cosysiny ≤ 0 ⇔ cos2y – sin 2y ≤ 0 ⇔ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ +π y2 4 cos2 ≤ 0 ⇔ )Zk(2k 2 3y2 4 2k 2 ∈π+π≤+π≤π+π ⇔ )Zk(k 8 5yk 8 ∈π+π≤≤π+π . Bài 18 Với giá trị nào của tham số thì ä bất phương trình sau có nghiệm : 1mm1mx21x 22 −++−+ ≤ 0 (Đề Đại Học Kinh Tế ) Giải 1mm1mx21x 22 −++−+ ≤ 0 (1) Đặt t = x – m ; (1) ⇔ 1mm2)tmt(2t 22 −++++ ≤ 0 (2) Đặt f(t) = 1mm2)tmt(2t 22 −++++ (1) có nghiệm ⇔ (2) có nghiệm ⇔ min f(t) ≤ 0 Trường hợp 1 : t ≥ 0 f(t) = 1mm2)tmt(2t 22 −++++ • Nếu )1m( +− ≤ 0: minf(t) = f(0) f(0) ≤ 0 ⇔ 2m2 +m – 1 ≤ 0 ⇔ 2 1m1 ≤≤− ( thoả m ≥ 1− ) • Nếu )1m( +− > 0 : minf(t) = f( m− 1− ) f( m− 1− ) ≤ 0 ⇔ m2 – m – 2 ≤ 0 ⇔ 1− ≤ m ≤ 2 (loại) Trường hợp 2 : t < 0 f(t) = t2 + 2(m-1)t + 2m2 + m –1 Tương tự ta được : min f(t) ≤ 0 ⇔ 2 1m1 <<− Đáp số : 2 1m1 ≤≤− . 38 Bài 19 Tìm a để với mọi x : f( x) = 3ax2)2x( 2 ≥−+− (Đề Đại Học Y Dược TP HCM) Giải f( x) = 3ax2)2x( 2 ≥−+− ⇔ ax23)2x( 2 −−≥− Đặt g(x) = (m – 2)2 h(x) = 3 – 2 ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ≤−+ ≥+−=− aax2x23 aax2x232x Vẽ đồ thị g(x) = (x – 2)2 và 2 tiếp tuyến song song với hai đường thẳng y = 3 – 2x + 2ax ≥ a : y = 3 + 2x – 2ax ≤ a Có phương trình : y = 2− x + 3 và y = 2x – 5 Yêu cầu của bài toán được thoả khi : a2− + 3 ≤ 5− hoặc 2a – 5 ≤ 3 ⇔ a ≥ 4 hoặc a ≤ 0. Bài 20 Với các giá trị nào của m thì phươngtrình : mx2 + x + m – 1 = 0 có hai nghiệm phân biệt x1 ,x2 thoả mãn : 1x 1 x 1 21 >− (Đề Đại Học Dược Hà Nội ) Giải Đặt f(x) = mx2 + x + m – 1 f(x) có 2 nghiệm phân biệt x1, x 2 : ⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ +<<− ≠ ⇔⎩⎨ ⎧ >−−=∆ ≠ 2 21m 2 21 0m 0)1m(m41 0m x1 , x2 thoả mãn 1x 1 x 1 21 >− ⇔ ⎩⎨ ⎧ ≠ −< 0xx xxxx 21 2121 ⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ≠ +<<−⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ≠ −−<− 1m 10 291m 10 297 1m m 1m4 m 1 m )1m( 22 2 39 Vậy m thoả mãn bài ra là : ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ≠ +<<− 1m 2 21m 10 297 C. BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1 Tìm điều kiện để f(x) > 0 , < 0 , ≥ 0 , ≤ 0 với mọi x thuộc R a) Tìm m sao cho f(x) = (m + 1)x2 – 2(m – 2)x + 3m – 3 > 0 ∀x b) Tìm m sao cho ( ) 2( ) 2 1 2 4 3 0f x m x x m= − − + − ≤ ∀x c) Tìm m sao cho ( ) ( ) 22 1 2 1 0f x m x mx m= + − − + ≥ ∀x d) Tìm m sao cho ( ) ( ) ( )21 2 1 3 2 0f x m x m x m= − − + − − < ∀x Chú ý : Cho f(x) = ax2 + bx + c có tham số Để f(x) > 0 ∀x cần xét 2 trường hợp TH1 : 0 0 a b c = =⎧⎨ >⎩ TH2 : 0 0 a >⎧⎨∆ <⎩ Bài 2 Tìm m để 2x2 – 4mx – m2 + 1 > 0 với ∀x thỏa |x| < 1 Bài 3 Giải và biện luận các bất phương trình sau : 1) mx2 + (m + 3)x + 3 ≥0 2) (m + 1)x2 – 4x + m – 1 > 0 Bài 4 Giải các bất phương trình sau : a) 3x3 < x2 + x + 1 b) x4 – x2 + 10x < 25 c) x4 – 5x3 + 8x2 – 10x + 4 2 Hướng dẫn : c ) Chia hai vế cho x2, đặt t = x + x 2 ; 2 - 2 < x < 2 + 2 d) Đặt t = x + 3x 2 51 +=+ 40 Bài 5 Giảivà biện luận theo tham số m bất phương trình : ( ) ( )24 2 1 1 0f x x m m x m m= − + + + + < Bài 6 Cho bất phương trình f(x) = x2 + 6x + 7 + m ≤ 0 (1) a) Giải và biện kuận (1) b) Tìm m sao cho (1) có đúng 1 nghiệm số c) Tìm m sao cho (1) có 1 đoạn nghiệm d) Tìm m sao cho (1) coÙ 1đoạn nghiệm có chiều daì bằng 1 Bài 7 Cho bất phương trình (4m – 3)x2 – 2(m + 1)x – m – 1 ≥ 0 (1) a) Giải và biện luận (1) b) Tìm m sao cho (1) vô nghiệm , có đúng 1 nghiệm , có 1 đoạn nghiệm , có 2 khoảng nghiệm c) Tìm m sao cho đoạn nghiệm có chiều daì bằng 2 Bài 8 Cho bất phương trình f(x) = (m2 –1 )x2 – (m – 1)x + 2 ≥ 0 (1) Tìm m sao cho bpt (1) có nghiệm là 1 đoạn và có chiều daì bằng 1 Bài 9 Tìm m để x2 + 2|x – m| + m2 + m – 1 ≤ 0 có nghiệm. Bài 10 Cho 2f (x) (x 1) (x 3) (x 4x 16) m= + + + + ≥ Tìm m để bất phương trình a. Có tập nghiệm là R b. Có nghiệm c. Vô nghiệm Bài 11 Xác định m để bất đẳng thức : x2 – 2x + 1 - m2 ≤ 0 thỏa mãn ∀ , x ∈[ ]2 1 , (Đại Học Kiến Trúc) 41 Bài 12 Cho bất phương trình : x4 – 4x3 + 3x2 + 2x < m (1) a) Giải bất phương trình với m = 2. b) Tìm m để bất phương trình có nghiệm. Bài 13 Tìm m để x2 – m(1 + m2)x + m4 0 Bài 14 Tìm m để mọi nghiệm của 2x2 – (1 + 3m)x + m2 + m = 0 đều thỏa điều kiện : x2 – mx – 3m – 1 ≥ 0 Bài 15 Cho f(x) = x2 + 6x + 7 + m . Tìm m để f(x) ≤ 0 có đúng một nghiệm . Tìm m để f(x) ≤ 0 có nghiệm là một đoạn có độ dài bằng 1. Bài 16 Giải và biện luận theo tham số a bất phương trình sau : |x2 + 2x| ≤ |x2 + 3x + 2a| Bài 17 Tìm m để với mọi x thì có : x2 + 2mx + 2|x + m| + 2 > 0 Bài 18 Giải và biện luận bất phương trình sau : |x2 + 3x + 2| < m Bài 19 Tìm m để (2m + 2)x2 – 9(16m + 9)x + 6(2m + 1) = 0 có đúng một nghiệm trong (0 , 1) Bài 20 Tìm m để 2x2 – 3x + 2m = 0 có một nghiệm khác 0 và gấp 3 lần một nghiệm của : 2x2 – x + 2m = 0 Bài 21 Tìm m để với mọi x thì : -6 ≤ 1xx 4mxx2 2 2 +− −+ ≤ 4 Bài 22 Định m để : 2 4x2x mxx 2 2 ≥++ + 42 Bài 23 Định m để : -x2 + 2(m - 1)x - 4m < 0 , ∀x∈R Bài 24 Định m để bất phương trình : (1 - m)x2 + 2mx + (m - 6) ≥ 0 a) Có nghiệm b) Vô nghiệm c) Có duy nhất nghiệm Bài 25 Cho f(x) = ax2 + bx + c (a ≠ 0). Giả sử phương trình f(x) = x vô nghiệm. Chứng minh phương trình f(f(x)) = x vô nghiệm. Bài 26 Cho f(x) = x2 + 2(sint + cost)x + 1. Tìm x để f(t) ≥ 0 với mọi t ∈ R. Tìm t để f(x) ≥ 0 với mọi x ∈ R. Bài 27 Tìm m để 25(x2 + y2) + ,xy – (x + y) + 100 1 ≥ 0 với mọi x ± y = 0 Bài 28 Cho m c 1m b 2m a ++++ = 0 và m > 0 . Chứng minh rằng : ax2 + bx + c = 0 có nghiệm x ∈ (0 ,1) Bài 29 Cho f(x) = ax2 + bx + c thỏa |f(0)| ≤ 1 , |f(±1)| ≤ 1 . Tình a , b , c theo f(0) , f(±1). Chứng minh |f(x)| ≤ 4 5 khi |x| ≤ 1 . Bài 30 Cho f(x) = ax2 + bx + c (a ≠ 0) thỏa |f(x)| ≤ 1 khi |x| ≤ 1 . Chứng minh |cx2 + bx + a| ≤ 2 khi |x| ≤ 1. Bài 31 Chứng minh với ∆ABC thì : x2 – 2x(cosB + cosC) + 2(1 – cosA) ≥ 0 , ∀x.
Tài liệu đính kèm: