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: