Tài liệu Tuyển chọn 50 bài toán giải bất phương trình

CẨM NANG CHO MÙA THI TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH (ÔN THI THPT QUỐC GIA) NGUYỄN HỮU BIỂN https://www.facebook.com/groups/nguyenhuu bienEmail: [email protected] TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA Bài 1: Giải bất phương trình x + 1 − x 2 ≥ 2 − 3x − 4 x 2 . Hướng dẫn x ≥ 0 0 ≤ x ≤ 1  −3 + 41  2 ⇔  −3 − 41 . - Điều kiện: 1 − x ≥ 0 −3 + 41 ⇔ 0 ≤ x ≤ 8 ≤x≤   2 8 8  2 − 3x − 4 x ≥ 0 - Bất phương trình đã cho tương đương với x + 1 − x 2 + 2 x(1 − x 2 ) ≥ 2 − 3 x − 4 x 2 ⇔ 3( x 2 + x) − (1 − x) + 2 ( x + x 2 )(1 − x) ≥ 0  −5 + 34 x≥  x +x x +x x +x 1 9 ⇔3 +2 −1 ≥ 0 ⇔ ≥ ⇔ 9 x 2 + 10 x − 1 ≥ 0 ⇔  1− x 1− x 1− x 3  −5 − 34 . x ≤ 9  −5 + 34 −3 + 41 - Kết hợp điều kiện (*), ta suy ra nghiệm của bất phương trình là ≤x≤ . 9 8 2 2 2 Bài 2: Giải bất phương trình x − 1 + 2 3x − 2 + 9 x 2 − 24 x 2 + 10 x − 1 ≥ 0, ( x ∈ R) Hướng dẫn: Điều kiện: x ≥ 1 - Bất phương trình đã cho tương đương với x − 1 − 1 + 2 3 x − 2 − 4 + 9 x 2 − 24 x 2 + 10 x + 4 ≥ 0 ⇔ ( x − 1 − 1) + 2( 3 x − 2 − 2)( x − 2)(9 x 2 − 6 x − 2) ≥ 0 x−2 2(3 x − 6) + + ( x − 2) (3 x − 1) 2 − 3 ≥ 0 x −1 + 1 3x − 2 + 2 [ ⇔ ]  1 6  ⇔ ( x − 2)  + + (3 x − 1) 2 − 3 ≥ 0(1) 3x − 2 + 2  x −1 + 1  1 6 2 - Dễ thấy + + (3 x − 1) − 3 > (3.1 − 1) 2 − 3 = 1 > 0, ∀x ≥ 1 x −1 + 1 3x − 2 + 2 - Hơn nữa (1) ⇔ x − 2 ≥ 0 ⇔ x ≥ 2. Kết hợp điều kiện thu được x ≥ 2. Bài 3: Giải bất phương trình sau: 1 + log 2 x + log 2 ( x + 2 ) > log 2 (6 − x) Hướng dẫn: ĐK: 0 < x < 6 . 2 2 ⇔ log 2 2 x 2 + 4 x > log 2 ( 6 − x ) ⇔ 2 x 2 + 4 x > ( 6 − x ) ⇔ x 2 + 16 x − 36 > 0 ( ) Vậy: x < −18 hay 2 < x So sánh với điều kiện. KL: Nghiệm BPT là 2 < x < 6 . Bài 4: Giải bất phương trình 9 x 3 − 22 x 2 + 19 x + x − 1 − 7 > 1, ( x ∈ R ) x3 + 2x 2 + 2x − 4 x ≥ 1 Hướng dẫn: Điều kiện  3 2 x + 2x + 2x − 4 ≠ 0 - Nhận xét x 3 + 2 x 2 + 2 x − 4 ≥ 1 + 2 + 2 − 4 = 1 > 0, ∀x ≥ 1 . - Bất phương trình đã cho tương đương với 9 x 3 − 22 x 2 + 19 x − x − 1 − 7 > x 3 + 2 x 2 + 2 x − 4 ⇔ x − 1 − 1 + 8 x 3 − 24 x 2 + 17 x − 2 > 0 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 1 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA ⇔ - Rõ ràng 1 x−2   + ( x − 2)(8 x 2 − 8 x + 1) > 0 ⇔ ( x − 2)  + 2(2 x − 1) 2 − 1 > 0(1) x −1 + 1  x −1 + 1  1 + 2(2 x − 1) 2 − 1 > 2(2 − 1) 2 − 1 = 1 > 0, ∀x ≥ 1 nên (1) ⇔ x − 2 > 0 ⇔ x > 2 x −1 + 1 Bài 5: Giải bất phương trình: log 5 ( 4 x + 1) − log 5 ( 7 − 2 x ) ≤ 1 + log 1 ( 3x + 2 ) 5 1 7 4 2 ⇔ log 5 ( 4 x + 1) + log 5 ( 3x + 2 ) ≤ 1 + log 5 ( 7 − 2 x ) Hướng dẫn: + Điều kiện: − < x < ⇔ log 5 ( 4 x + 1)( 3 x + 2 ) ≤ log 5 5 ( 7 − 2 x ) ⇔ ( 4 x + 1)( 3 x + 2 ) ≤ 5 ( 7 − 2 x ) ⇔ 12 x 2 + 21x − 33 ≤ 0 ⇔− 33 ≤ x ≤1 12 1 4 1 4 Giao với điều kiện, ta được: − < x ≤ 1 . Vậy: nghiệm của BPT đã cho là − < x ≤ 1 Bài 6: Giải bất phương trình ( x − 1) x 2 − 2 x + 5 ≥ 4 x x 2 + 1 + 2 x + 2( x ∈ R) Hướng dẫn: Điều kiện: x ∈ R. Khi đó : ⇔ ( x + 1)(2 + x 2 − 2 x + 5 ) + 2 x(2 x 2 + 1 − x 2 − 2 x + 5 ) ≤ 0 2 x(4 x 2 + 4 − x 2 + 2 x − 5) ⇔ ( x + 1)(2 + x 2 − 2 x + 5 ) + ≤0 2 x2 +1 + x 2 − 2x + 5 2 x( x + 1)(3 x − 1) ⇔ ( x + 1)(2 + x 2 − 2 x + 5 ) + ≤0 2 x2 +1 + x2 − 2x + 5 2 x(3 x − 1) ⇔ ( x + 1)(2 + x 2 − 2 x + 5 + )≤0 2 2 x +1 + x2 − 2x + 5  4 x 2 + 1 + 2 x 2 − 2 x + 5 + 2 ( x 2 + 1)( x 2 − 2 x + 5) + 7 x 2 − 4 x + 5  ≤0 ⇔ ( x + 1) 2 2   2 x +1 + x − 2x + 5   2 2 2 - Do 7 x − 4 x + 5 = ( x − 2) + 6 x + 1 > 0 nên (2) ⇔ x + 1 ≤ 0 ⇔ x ≤ −1 ⇔ x ∈ (−∞;−1) Bài 7: Giải bất phương trình : ( x − 1) x 2 + 5 + x > x 2 + 1 Hướng dẫn: + x ≤ 1 : loại x2 − x +1 1 1 + x > 1: x + 5 > ⇔ x2 + 5 > x + ⇔ x2 + 5 − x > x −1 x −1 x −1 5 1 ⇔ > ⇔ 5 ( x − 1) > x 2 + 5 + x ⇔ 4x − 5 > x 2 + 5 2 x + 5 + x x −1 2 5  x > ⇔ ⇔x>2 4 15x 2 − 40x + 20 > 0  NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 2 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA ) ( Bài 8: Giải bất phương trình: x 2 + 5 x < 4 1 + x( x 2 + 2 x − 4) (x∈ R). ( ) Hướng dẫn: x 2 + 5 x < 4 1 + x( x 2 + 2 x − 4) (*)  −1 − 5 ≤ x ≤ 0 - ĐK: x(x2 + 2x − 4) ≥ 0 ⇔   x ≥ −1 + 5 - (*) ⇔ 4 x( x 2 + 2 x − 4) > x 2 + 5 x − 4 ⇔ 4 x( x 2 + 2 x − 4) > ( x 2 + 2 x − 4) + 3x (**) x2 + 2 x − 4 x2 + 2x − 4 TH 1: x ≥ −1 + 5 , chia hai vế cho x > 0, ta có: (**) ⇒ 4 > +3 x x x2 + 2 x − 4 Đặt t = , t ≥ 0 , ta có bpt: t 2 − 4t + 3 < 0 ⇔ 1 < t < 3 x  x 2 − 7 x − 4 < 0 −1 + 17 7 + 65 x2 + 2 x − 4 1< <3⇔ 2 ⇔ 0 TH 2: −1 − 5 ≤ x ≤ 0 , x 2 + 5 x − 4 < 0 , (**) luôn thỏa mãn  −1 + 17 7 + 65  Vậy tập nghiệm BPT (*) là S =  −1 − 5;0  ∪  ;  2 2   Bài 9: Giải bất phương trình sau : 2 x + 5 + 3x − 2 > 4 x + 1 + 5 x − 6 Hướng dẫn: BPT ⇔ 2 x + 5 − 4 x + 1 + 3 x − 2 − 5 x − 6 > 0 ⇔ (−2 x + 4)[ 1 1 + ]>0 2x + 5 + 4x + 1 3x − 2 + 5 x − 6 ⇔ x<2 Bài 10: Giải bất phương trình (x +2)(x −2 2x +5) −9 ≤(x +2)(3 x2 +5 −x2 −12) + 3 5x2 +7 Hướng dẫn: Điều kiện xác định: x ≥ − 5 . Khi đó ta có 2 (1) ⇔ x 3 + 3x 2 + 14x + 15 − 2(x + 2) 2x + 5 − 3(x + 2) x 2 + 5 − 3 5x 2 + 7 ≤ 0 ⇔ x 3 + 3x 2 − x − 18 − 2(x + 2)( 2x + 5 − 3) − 3(x + 2)( x 2 + 5 − 3) + 3 − 3 5x 2 + 7 ≤ 0 ⇔ (x − 2)(x2 + 5x + 9) − 2(x + 2)(2x − 4) 3(x + 2)(x 2 − 4) 5(4 − x2 ) − + 2x + 5 + 3 x2 + 5 + 3 9 + 33 5x2 + 7 + 3 5x2 + 7 (   4(x + 2) 3(x + 2)2 5(x + 2) ⇔ (x − 2)  x 2 + 5x + 9 − − −  2x + 5 + 3 x 2 + 5 + 3 9 + 3 3 5x 2 + 7 + 3 5x 2 + 7   ( NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien ) 2 ) ≤0   ≤ 0(*)  2    Trang 3 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA  4(x + 2) 4 3(x + 2)2 3 ≤ (x + 2); < (x + 2)2  2 x +5 +3 5  2x + 5 + 3 3 5 - Ta có với x ≥ − ⇒  5(x + 2) 5(x + 2) 2 <  2 9  9 + 3 3 5x 2 + 7 + 3 5x 2 + 7  4(x + 2) 3(x + 2)2 5(x + 2) ⇒ x 2 + 5x + 9 − − − > 2 2x + 5 + 3 x 2 + 5 + 3 9 + 3 3 5x 2 + 7 + 3 5x 2 + 7 ) ( ) ( 18x 2 + 57x + 127 5 > 0, ∀x ≥ − 45 2 - Do đó (*) ⇔ x − 2 ≤ 0 ⇔ x ≤ 2 , kết hợp với điều kiện x ≥ − trình đã cho có nghiệm là − 5 ta suy ra bất phương 2 5 ≤x ≤2 2 Bài 11: Giải bất phương trình Hướng dẫn: Điều kiện: x ≥ − 2( x + 2) + 2( x + 1) 2 ≥ x + 6 + 7( x ∈ R ) 2x + 5 +1 5 2 Bất phương trình đã cho tương đương với ⇔ 2 x + 5 − 1 + 2 x 2 + 4 x + 2 ≥ x + 6 + 7 ⇔ 2 x + 5 − x + 6 + 2( x 2 + 2 x − 3) ≥ 0 x −1 1   + 2( x − 1)( x + 3) ≥ 0 ⇔ ( x − 1)  + 2( x + 3) ≥ 0(1) 2x + 5 + x + 6  2x + 5 + x + 6  1 5 Chú ý rằng + 2( x + 3) > 0, ∀x ≥ − nên (1) ⇔ x − 1 ≥ 0 ⇔ x ≥ 1 2 2x + 5 + x + 5 Vậy bất phương trình đã cho có nghiệm x ≥ 1 Bài 12: Giải bất phương trình 2 1− 2 8 + 2x − ≥ x x x  x ≥ 2  2  1 − ≥ 0  −2 ≤ x < 0  x  x < 0 Hướng dẫn: Điều kiện của bất phương trình:  ⇔ ⇔ x ≥ 2 2 x − 8 ≥ 0  x ≥ 2   x   −2 ≤ x < 0 - Với −2 ≤ x < 0 ⇒ bất phương trình đã cho luôn đúng - Với x ≥ 2 ⇒ bất phương trình đã cho ⇔ 2 x − 2 + 2( x − 2)( x + 2) ≥ x x ⇔ 4( x − 2) + 2( x 2 − 4) + 4 ( x − 2) 2 ( x + 2) ≥ x 3 ⇔ x 3 − 2 x 2 − 4 x + 16 − 4 2( x 3 − 2 x 2 − 4 x + 8) ≤ 0 ⇔ 2( x 3 − 2 x 2 − 4 x + 8) − 8 2( x 3 − 2 x 2 − 4 x + 8) + 16 ≤ 0 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 4 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA ( 2( x 3 − 2 x 2 − 4 x + 8) − 4 ) 2 ≤ 0 ⇔ 2( x3 − 2 x 2 − 4 x + 8) = 4 x = 0  ⇔ x 3 − 2 x 2 − 4 x = 0 ⇔  x = 1 + 5 ⇔ x = 1 + 5 (do x ≥ 2 )  x = 1− 5  { Vậy bất phương trình đã cho có tập nghiệm là [ −2; 0 ) ∪ 1 + 5 } Bài 13: Giải bất phương trình sau : log 2 ( x 2 − 1) ≥ log 1 ( x − 1) . 2 Hướng dẫn: ĐK: x >1. BPT log 2 ( x 2 − 1) ≥ log 1 ( x − 1) ⇔ log 2 ( x 2 − 1) + log 2 ( x − 1) ≥ 0 2 2 ⇔ ( x − 1)( x − 1) ≥ 1 ⇔ x3 − x 2 − x + 1 ≥ 1 ⇔ x( x 2 − x − 1) ≥ 0 ⇔ x≥ 1+ 5 (do x >1). 2 1 + 5  ; +∞  .  2  Vậy tập nghiệm của BPT là S=  Bài 14: Giải bất phương trình 2log 3 ( x − 1) + log 3 (2 x − 1) ≤ 2 Hướng dẫn: ĐK: x > 1 . BPT ⇔ 2log3 ( x − 1) + log 1 (2 x − 1) ≤ 2 32 ⇔ log3 ( x − 1) + log 3 (2 x − 1) ≤ 1 ⇔ log3 ( x − 1)(2 x − 1) ≤ 1 ⇔ ( x − 1)(2 x − 1) ≤ 3 ⇔ 2 x 2 − 3x − 2 ≤ 0 1 ⇔ − ≤ x ≤ 2 . Kết hợp ĐK ta có tập nghiệm là S = (1;2] 2 Bài 15: Giải bất phương trình ( x − 3)( 2 x − 1 + x ) 2 ≥ ( x − 1) 2 , ( x ∈ R) Hướng dẫn: Điều kiện: x ≥ 1 2 - Nhận xét x = 1 không thỏa mãn bài toán, do đó - Bất phương trình đã cho tương đương với 2 x −1 ≠ x ( x − 1) 2 x−3≥ ⇔ x − 3 ≥ ( 2 x − 1 − x ) 2 ⇔ x − 3 ≥ 3x − 1 − 2 2 x 2 − x 2 ( 2x −1 + x ) ⇔ 2 x 2 − x ≥ x + 1 ⇔ 2 x 2 − x ≥ x 2 + 2 x + 1 ⇔ x 2 − 3x − 1 ≥ 0 ⇔ x ≥ 3 + 13 3 − 13 ,x ≤ 2 2 13 + 3 2 Kết hợp điều kiện ta thu được nghiệm x ≥ Bài 16: Giải bất phương trình 4 x 3 − (4 x 2 − 12 x + 5) x 2 − 2 x ≤ 12 x 2 − 9 x + 2 x ≥ 2 x ≤ 0 Hướng dẫn: +) Điều kiện: x 2 − 2 x ≥ 0 ⇔  NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 5 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA +) Ta có bất phương trình đã cho tương đương với 4 x 3 − 12 x 2 + 9 x − 2 − (4 x 2 − 12 x + 5) x 2 − 2 x ≤ 0 ⇔ (2 x − 1)(2 x 3 − 5 x + 2) − (2 x − 1)(2 x − 5) x 2 − 2 x ≤ 0 [ ] ⇔ (2 x − 1) 2 x 2 − 5 x + 2 − (2 x − 5) x 2 − 2 x ≤ 0 ⇔ (2 x − 1) f ( x) ≤ 0(1) 2 2 +) Với f ( x) = 2 x − 5 x + 2 − (2 x − 5) x − 2 x .Đặt t = x 2 − 2 x ; (t ≥ 0) ⇒ t 2 = x 2 − 2 x - Khi đó 2 x 2 − 5 x + 2 − (2 x − 5) x 2 − 2 x = 2( x 2 − 2 x) − (2 x − 5)t − x + 2 = 2t 2 − (2 x − 5)t − x + 2 - Ta có ∆ = (2 x − 5) 2 − 8(2 − x) = 4 x 2 − 20 x + 25 + 8 x − 16 = 4 x 2 − 12 x + 9 = (2 x − 3) 2 t = x − 2 Do vậy phương trình f ( x) = 0 ⇔  t = − 1 2  Do vậy ta có phân tích f ( x) = 2 x 2 − 5 x + 2 − (2 x − 5) x 2 − 2 x = ( x 2 − 2 x − x + 2)(2 x 2 − 2 x + 1 Khi đó (1) ⇔ (2 x − 1)( x 2 − 2 x − x + 2)(2 x 2 − 2 x + 1) ≤ 0 ⇔ (2 x − 1)( x 2 − 2 x − x + 2) ≤ 0, (2) (Do 2 x 2 − 2 x + 1 > 0 với mọi x thuộc miền xác định) Ta xét một số trường hợp sau: 1 (không thỏa mãn) 2 x ≥ 2 +) TH2) x 2 − 2 x = x − 2 ⇔  2 ⇔ x = 2 (thỏa mãn) 2 x − 2x = x − 4x + 4 2 x − 1 > 0 x > 2 +) TH3  2 ⇔ 2 ⇒ Hệ phương trình vô nghiệm 2  x − 2 x < x − 2 x − 2x < x − 4x + 4 +) TH1: 2 x − 1 = 0 ⇔ x = 2 x − 1 < 0 1 ⇔ x < 2  x 2 − 2 x > x − 2 +) TH4  Kết hợp với đk ta được x ≤ 0 Vậy bất phương trình đã cho có nghiệm là x=2;x ≤ 0 Bài 17: Giải bất phương trình: log 5 ( 4 x + 1) − log 5 ( 7 − 2 x ) ≤ 1 + log 1 ( 3x + 2 ) 5 1 7 4 2 + BPT ⇔ log 5 ( 4 x + 1) + log 5 ( 3x + 2 ) ≤ 1 + log 5 ( 7 − 2 x ) Hướng dẫn: + Điều kiện: − < x < ⇔ log 5 ( 4 x + 1)( 3 x + 2 ) ≤ log 5 5 ( 7 − 2 x ) ⇔ ( 4 x + 1)( 3 x + 2 ) ≤ 5 ( 7 − 2 x ) ⇔ 12 x 2 + 21x − 33 ≤ 0 ⇔− 33 ≤ x ≤1 12 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 6 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA 1 4 1 4 Giao với điều kiện, ta được: − < x ≤ 1 . Vậy: nghiệm của BPT đã cho là − < x ≤ 1 Bài 18: Giải bất phương trình: (4 x 2 − x − 7) x + 2 > 10 + 4 x − 8 x 2 Hướng dẫn: ĐK: x ≥ -2 (4 x 2 − x − 7) x + 2 > 10 + 4 x − 8 x 2 ⇔ (4 x 2 − x − 7) x + 2 + 2(4 x 2 − x − 7) > 2[( x + 2) − 4] ⇔ (4 x 2 − x − 7)( x + 2 + 2) > 2( x + 2 − 2)( x + 2 + 2) ⇔ 4 x2 − x − 7 > 2 x + 2 − 4 ⇔ 4 x2 > x + 2 + 2 x + 2 + 1 ⇔ (2 x) 2 − ( x + 2 + 1) 2 > 0 ⇔ (2 x + x + 2 + 1)(2 x − x + 2 − 1) > 0  x + 2 > 2 x − 1 ⇔ hoặc  x + 2 < −2 x − 1  x + 2 > −2 x − 1   x + 2 < 2 x − 1  5 + 41  ; +∞   8  Giải các hệ bất pt trên được tập nghiệm là: T = [ −2; −1) ∪  Bài 19: Giải bất phương trình 8 x 3 − 2 x ≥ (4 + x − 1)( x + 14 + 8 x − 1) . Hướng dẫn: Điều kiện : x ≥ 1 (1) ⇔ 8 x3 − 2 x ≥ (4 + x − 1)( x − 1 + 8 x − 1 + 16 − 1) ⇔ 8 x3 − 2 x ≥ (4 + x − 1)3 − (4 + x − 1) (2) - Xét hàm số f (t ) = t 3 − t ; f '(t ) = 3t 2 − 1 > 0∀t ≥ 1 ⇒ f(t) đồng biến trên [1;+ ∞ ) mà (2) có f (2 x) ≥ f (4 + x − 1) và 2 x, 4 + x − 1 ∈ [1; +∞) nên (2) ⇔ 2 x ≥ 4 + x − 1 2 x − 4 ≥ 0  ⇔ 2 x − 4 ≥ x − 1 ⇔ (2 x − 4)2 ≥ x − 1 x −1 ≥ 0  x ≥ 2 x ≥ 2 17 + 17  ⇔ 2 ⇔ 17 − 17 17 + 17 ⇔ x ≥ 8 ;x ≥  4 x − 17 x + 17 ≥ 0 x ≤ 8 8  ( ) Bài 20: Giải bất phương trình: (x + 2) 2x + 3 − 2 x + 1 + 2x 2 + 5x + 3 ≥ 1 Hướng dẫn: Điều kiện: x ≥ −1 x + 2 = a 2 − b 2  2x + 3 = a    Đặt  x + 1 = b ⇒  2x 2 + 5x + 3 = ab .   a, b ≥ 0 1 = a 2 − 2b 2   Bất phương trình trở thành: (a 2 − b 2 )(a − 2b ) + ab ≥ a 2 − 2b 2 ⇔ (a 2 − b 2 )(a − 2b) + b(a + b) − (a 2 − b 2 ) ≥ 0 ⇔ (a − b)(a − 2b) − (a − 2b) ≥ 0 (do a + b > 0) ⇔ (a − 2b)(a − b − 1) ≥ 0 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 7 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA  x ≥ −1 x ≥ −1   1 1  TH1:  2x + 3 − 2 x + 1 ≤ 0 ⇔ x ≥ − ⇔− ≤x ≤3   2 2  2x + 3 − x + 1 − 1 ≤ 0 −1 ≤ x ≤ 3   x ≥ −1  x ≥ −1  1  TH2:  2x + 3 − 2 x + 1 ≥ 0 ⇔ x ≤ − ⇔ x = −1   2  2x + 3 − x + 1 − 1 ≥ 0 x ≤ −1; x ≥ 3    1  Vậy bất phương trình có nghiệm S = {−1} ∪ − ; 3  2    Bài 21: Giải bất phương trình 10 x 2 − 50 x − 3 ≥ 2 x 2 − 5 x + 2 − 3 x − 5 10 x 2 − 50 x − 3 ≥ 0  25 + 745 Hướng dẫn: Điều kiện 2 x 2 − 5 x + 2 ≥ 0 ⇔ x ≥ 10 x ≥ 5  2 x 2 − 14 x + 47 - Nhận xét 2 x 2 − 5 x + 2 − 3 x − 5 = >0 2x 2 − 5x + 2 + 3 x − 5 - Bất phương trình đã cho tương đương với 10 x 2 − 50 x − 3 ≥ 2 x 2 − 5 x + 2 + 9 x − 45 − 6 (2 x − 1)( x − 2)( x − 5) ⇔ 4 x 2 − 27 x + 20 + 3 (2 x − 1)( x − 5) . x − 2 ≥ 0 ⇔ 2(2 x 2 − 11x + 5) − 5( x − 2) + 3 2 x 2 − 11x + 5. x − 2 ≥ 0 - Đặt 2 x 2 − 11x + 5 = a; x − 2 = b, (a > 0; b > 0) ta thu được 2a 2 − 5b 2 + 3ab ≥ 0 ⇔ (a − b)(2a + 5b) ≥ 0 ⇔ a ≥ b ⇔ 2 x 2 − 11x + 5 ≥ x − 2 ⇔ 2 x 2 − 12 x + 7 ≥ 0 ⇔ x ≥  Kết hợp điều kiện ta có tập nghiệm S = 3 +  Bài 22: Giải bất phương trình 6 + 22 6 − 22 ;x ≤ 2 2  22 ;+∞  2  3x 2 − 12 x + 5 ≤ x 3 − 1 + x 2 − 2 x 3 x 2 − 12 x + 5 ≥ 0  Hướng dẫn: Điều kiện  x ≥ 1 ⇔ x≥2  x ( x − 2) ≥ 0  Bất phương trình đã cho tương đương với 3 x 2 − 12 x + 5 ≤ x 3 + x 2 − 2 x − 1 + 2 ( x − 1)( x 2 + x + 1) x( x − 1) ⇔ x 3 − 2 x 2 + 10 x − 6 + 2 ( x − 1)( x − 2 . ( x 2 + x + 1) x ≥ 0 ⇔ ( x 3 + x 2 + x) − 3( x 2 − 3 x + 2) + 2 x 2 − 3 x + 2 . x 3 + x 2 + x ≥ 0 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 8 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA x 2 − 3x + 2 x 2 − 3x + 2 ⇔ 1 − 3. 3 +2 3 ≥ 0(1) x + x2 + x x + x2 + x x 2 − 3x + 2 Đặt = t (t ≥ 0) thì (1) x3 + x 2 + x 1 ⇔ 1 − 3t 2 + 2t ≥ 0 ⇔ − ≤ t ≤ 1 ⇒ x 2 − 3 x + 2 ≤ x 3 + x 2 + x ⇔ x 3 + 4 x + 2 ≥ 0(2) 3 Nhận thấy (2) nghiệm đúng với x ≥ 2 . Kết luận nghiệm S = [2;+∞ ) Bài 23: Giải bất phương trình: x + 3 x2 + x + 4 + ≥ 2 2 +3 x +1 x +1 Hướng dẫn: ĐK: x > -1 x2 + x + 4 ≥ 3, ∀x > −1 . x +1 x+3 2 - Lại có = x +1 + x +1 x +1 (1) - Theo câu a ta có: - Áp dụng bất đẳng thức Cô – si cho hai số x + 1, 2 ta được: x +1 2 ≥ 2 2, ∀x > −1 (2) x +1 x + 3 x2 + x + 4 Từ (1) và (2), cộng vế với vế ta có: + ≥ 2 2 + 3 , ∀x > −1 x +1 x +1 x +1 + Suy ra mọi giá trị x > -1 đều thỏa mãn bất phương trình. Vậy kết hợp với điều kiện, bât phương trình có tập nghiệm là Bài 24: Giải bất phương trình sau: S = ( −1; +∞ ) 1 + 2 x − 2 x 2 + 3x + 1 2 1− 2 x − x +1 >1 x ≥ 0  Hướng dẫn: Điều kiện:  x 2 + 3x + 1 ≥ 0 ⇔ x≥0  2 1 − 2 x − x + 1 ≠ 0 2 1 3  - Ta có 2 x − x + 1 = 2  x −  + ≥ 3 > 1 (∀x ≥ 0) ⇒ 1 − 2 x 2 − x + 1 < 0 2 4  - BPT 2 ⇔ x + x2 − x + 1 < x 2 + 3x + 1 1 1 ⇔ 1 + x + − 1 < x + + 3 (Vì x = 0 không thỏa mãn bất phương trình) x x 1 - Đặt x + = t ⇒ t ≥ 2 vì x > 0 . x 13 - Ta có 1 + t − 1 < t + 3 ⇔ 2 t − 1 < 3 ⇔ t < 4 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 9 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA - Suy ra 2 ≤ t < 13 1 13 ⇒2≤ x+ < 4 x 4 1  2  x + x ≥ 2 13 − 105 13 + 105 ( x − 1) ≥ 0 ⇔ ⇔ ⇔ 0  5 + 57 2 2 x >   > 2 2 2 0 a b x − x > x + x − x − >    2 ⇔ x > 5 + 57 (do x ≥ 1) - TH1:  ⇔ 2 ⇔ 2 ⇔ 2  5 − 57 a > 2b x − x > 4 x + 8 x − 5x − 8 > 0 x < 2  2 2 x − x < x + 2 x − 2x − 2 < 0 a < b - TH2:  ⇔ 2 ⇔ 2 ⇔ 1 − 3 < x < 1 + 3 ⇔ 1 ≤ x < 1 + 3 (do x ≥ 1 ) a < 2b x − x < 4x + 8 x − 5x − 8 < 0  5 + 57  ;+∞  ∪ 1;1 + 3 2   [ Vậy bất phương trình có tập nghiệm S =  ) Bài 26: Giải bất phương trình log 1 ( 4 x + 4 ) ≥ log 1 ( 2 x +1 − 3) − log 2 2 x . 2 2 Hướng dẫn: log 1 ( 4 x + 4 ) ≥ log 1 ( 2 x +1 − 3) − log 2 2 x 2 2 ⇔ log 1 ( 4 + 4 ) ≥ log 1 ( 2 x +1 − 3) + log 1 2 x x 2 2 ⇔ log 1 ( 4 + 4 ) ≥ log 1 ( 2 x 2 2 2 x +1 − 3.2 x ) 2 ⇔ 4 x + 4 ≤ 22 x +1 − 3.2 x ⇔ 4 x − 3.2 x − 4 ≥ 0  2 x ≤ −1( L ) ⇔ x ⇔x≥2 2 ≥ 4  Vậy BPT có tập nghiệm: S = [ 2; +∞ ) NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 10 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA Bài 27: Giải bất phương trình 2.14 x + 3.49 x − 4 x ≥ 0 x 2x 7 7 Hướng dẫn: Chia cả hai vế của bpt cho 4 được bpt ⇔ 2   + 3   − 1 ≥ 0 2 2 t ≤ −1 x 1 7 2 Đặt t =   (với t > 0). BPT trở thành 3t + 2t – 1 ≥ 0 ⇔  1⇒t≥ t ≥ 2 3 3  x x   7 1 ⇔   ≥ ⇔ x ≥ − log 7 3 . KL: BPT có tập nghiệm S = − log 7 3 ; + ∞  2 3 2 2   Bài 28: Giải bất phương trình 4 x 2 x − 1 + 45 x 3 − 75 x 2 + 30 x < 4( x ∈ R ) 1 . Bất phương trình đã cho tương đương với 2 4 x 2 x − 1 − 4 x + 45 x 3 − 75 x 2 + 34 x − 4 < 0 Hướng dẫn: Điều kiện x ≥ ⇔ 4 x( 2 x − 1 − 1) + ( x − 1)(45 x 2 − 30 x + 4) < 0 ⇔ 4 x ( 2 x − 2) + ( x − 1) 5(3 x − 1) 2 − 1 < 0 2x −1 + 1 [ ] 4x   ⇔ ( x − 1)  + 5(3 x − 1) 2 − 1 < 0(1)  2x −1 +1  4x 1 1 - Nhận xét + 5(3 x − 1) 2 − 1 > 5(3. − 1) 2 − 1 > 0, ∀x ≥ nên (1) ⇔ x − 1 < 0 ⇔ x < 1 2 2 2x −1 + 1 1  - Kết hợp với điều kiện ta có tập nghiệm S =  ;1 2  Bài 29: Giải bất phương trình: log 2 ( x − 2) + log 0,5 x < 1 . Hướng dẫn: Điều kiện: x > 2 . ⇔ log 2 ( x − 2 ) − log 2 x < 1 ⇔ log 2 x−2 x−2 <1⇔ <2 x x ⇔ x − 2 < 2 x ⇔ x > −2 . Kết hợp điều kiện ta được nghiệm của bpt là x > −2 . Bài 30: Giải bất phương trình: x − x − 2 > x3 − 4 x 2 + 5 x − x3 − 3 x 2 + 4 . Hướng dẫn: Cách 1: BPT 2 ⇔ x − x − 2 > x ( x − 2 ) + 1 −   ⇔ ( x − 2)+ | x − 2 | x + 1 > x 1 +  ( x − 2) 2 ( x − 2) 2 ( x + 1) + 1 .  ( x ≥ 0) . (1) * x = 2 : (1) ⇔ 0 > 2 2 (loại). * x = 0 : (1) ⇔ −2 > −2 (loại). NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 11 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA * x > 2 : (1) ⇔ ( x − 2) 1 + x + 1 > x 1 +  ( ) ( x − 2) x .( x − 2) > 0 ta được: (1) ⇔ - Chia 2 vế cho - Xét hàm f (t ) = t + 1 + t 2 , t > 0 ⇒ f '(t ) = 1 + 2 + 1  1 1 1 1 . + 1+ > + 1+ 2 x x−2 x ( x − 2) t 1+ t2 > 0 ∀t > 0 ⇒ f (t ) đồng biến 1 1 > ⇔ x − 2 > x ⇔ x 2 − 5 x + 4 > 0 ⇔ x > 4; x < 1 . x x−2 - Kết hợp x > 2 ⇒ x > 4 . * 0 < x < 2: 2 (1) ⇔ ( x − 2) 1 − x + 1 > x 1 + ( x − 2 ) + 1  .   1 1 1 1 . - Chia 2 vế cho x .( x − 2) < 0 ta được: (1) ⇔ − 1+ < − 1+ 2 x x−2 x x − 2 ( ) ∀t > 0 , (1) ⇔ ( ) 2 - Xét hàm f (t ) = t − 1 + t , t ∈ R ⇒ f '(t ) = 1 − biến ∀t . Từ đó (1) ⇔ t 1+ t2 = 1+ t2 − t 1+ t2 > 0 ∀t ⇒ f (t ) đồng 1 1 1 < . Trường hợp này vô nghiệm vì < 0. x−2 x x−2 Đáp số: x > 4 . Cách 2: ĐK x ≥ 0 + x = 0 không là nghiệm. Xét x > 0 : + (1) ⇔ ( x −2 )( ) x +1 > x2 − 5x + 4 x3 − 4 x 2 + 5 x + x3 − 3 x 2 + 4  x +1  x −1 ⇔ f ( x) = ( x − 4 )  + > 0.  x3 − 4 x 2 + 5 x + x3 − 3x 2 + 4   x +2 x +1 x −1 + Xét g ( x) = + 3 2 x +2 x − 4 x + 5 x + x3 − 3x 2 + 4 Nếu x ≥ 1 thì g ( x) > 0 . + Nếu 0 < x < 1: x + 1 > 1 ⇒ x + 1 > 1 . Ta có: x3 − 3x 2 + 4 = ( x + 1)( x − 2 ) 2 x +1 x +1 1 > = x +2 2 x +2 2 (1) = x − 2 x +1 > x − 2 = 2 − x ⇒ x3 − 4 x 2 + 5 x + x3 − 3x 2 + 4 > 2 − x 1− x 1− x 1− x 1− x 1 ⇒ < = < = x3 − 4 x 2 + 5 x + x3 − 3x 2 + 4 2 − x 2 − 2 x + x 2 − 2 x 2 x −1 1 ⇒ >− (2) . 2 x3 − 4 x2 + 5 x + x3 − 3x2 + 4 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 12 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA Từ (1) và (2) suy ra g ( x) > 0 ∀x > 0 . + f ( x) > 0 ⇔ x − 4 > 0 ⇔ x > 4 . Kết hợp ĐK suy ra đáp số: x > 4 . Bài 31: Giải bất phương trình x 3 − 8 ≤ x 3 − 2 x 2 − 9 + x + 1( x ∈ R ) x3 − 8 ≥ 0  x ≥ 2 Hướng dẫn: Điều kiện:  x 3 − 2 x 2 − 9 ≥ 0 ⇔  ⇔ x≥3 2 ( x − 3)( x + x + 3) ≥ 0 x + 1 ≥ 0  Bất phương trình đã cho tương đương với x 3 − 8 ≤ x 3 − 2 x 2 − 9 + x − 1 + 2 ( x − 3)( x 2 + x + 3)( x + 1) ⇔ 2 x 2 − x ≤ 2 ( x − 3)( x + 1) . x 2 + x + 3 ⇔ x 2 − 2 x − 3 − 2 x 2 − 2 x − 3. x 2 + x + 3 + x 2 + x + 3 ≤ 0 ⇔ ( x 2 − 2x − 3 − x 2 + x + 3) 2 ≤ 0 ⇔ x 2 − 2 x − 3 = x 2 + x + 3 ⇔ x 2 − 2 x − 3 = x 2 + x + 3 ⇔ x = −2 Đối chiếu điều kiện, kết luận bất phương trình đã cho vô nghiệm. Bài 32: Giải bất phương trình : log 1 log 2 (2 − x 2 )  > 0 ( x ∈ R) . 2 Hướng dẫn: - Điều kiện: log 2 (2 − x 2 ) > 0 ⇔ 2 − x 2 > 1 ⇔ −1 < x < 1  −1 < x < 1 −1 < x < 1 −1 < x < 1 - Khi đó ⇔ log 2 (2 − x 2 ) < 1 ⇔  ⇔ ⇔  2 2  x≠0 2 − x < 2 x > 0 Vậy tập nghiệm bpt là S = (−1;0) ∪ (0;1) ( ) Bài 33: Giải bất phương trình: x 2 + 5 x < 4 1 + x( x 2 + 2 x − 4) (x∈ R).  −1 − 5 ≤ x ≤ 0 Hướng dẫn: ĐK: x(x2 + 2x − 4) ≥ 0 ⇔   x ≥ −1 + 5 ⇔ 4 x( x 2 + 2 x − 4) > x 2 + 5x − 4 ⇔ 4 x( x 2 + 2 x − 4) > ( x 2 + 2 x − 4) + 3x (**) + TH 1: x ≥ −1 + 5 , chia hai vế cho x > 0, ta có: (**) ⇒ 4 x2 + 2 x − 4 x2 + 2x − 4 > +3 x x x2 + 2 x − 4 , t ≥ 0 , ta có bpt: t 2 − 4t + 3 < 0 ⇔ 1 < t < 3 x  x 2 − 7 x − 4 < 0 x2 + 2 x − 4 −1 + 17 7 + 65 1< <3⇔ 2 ⇔ 0 + TH 2: −1 − 5 ≤ x ≤ 0 , x 2 + 5 x − 4 < 0 , (**) luôn thỏa - Đặt t = NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 13 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA  −1 + 17 7 + 65  Vậy tập nghiệm bpt (*) là S =  −1 − 5;0  ∪  ;  2 2   Bài 34: Tìm m để bất phương trình sau có nghiệm x ∈  0; 1 + 3  :   m ( x 2 − 2 x + 2 + 1) + x( 2 − x ) ≤ 0 Hướng dẫn: Đặt t = x2 − 2x + 2 do x ∈ [0;1 + 3] nên t ∈ [1;2] - Bất phương trình trở thành: m ≤ - Khảo sát hàm số g(t) = - Ta có: g'(t) = t 2 + 2t + 2 (t + 1)2 ⇒ Maxg (t ) = g (2) = - Từ đó: m ≤ t2 − 2 t +1 t2 − 2 với t ∈ [1;2] t +1 > 0 . Vậy g(t) = t2 − 2 đồng biến trên [1; 2] t +1 2 3 2 t2 − 2 2 có nghiệm t ∈ [1,2] ⇔ m ≤ max g(t ) = g(2) = . Kết luận: m ≤ t +1 3 3 t∈[1;2] Bài 35: Giải bất phương trình 2 x 2 + 5 x + 6 + 7 x + 11 < 4 x + 9( x ∈ R) Hướng dẫn: Điều kiện x ≥ − 6 5 + Bất phương trình đã cho tương đương với 2 x 2 − 2 x − 4 + 5 x + 6 − ( x + 2) + 7 x + 11 − ( x + 3) < 0 − x2 + x + 2 − x2 + x + 2 + <0 5x + 6 + x + 2 7 x + 11 + x + 3 1 1 ⇔ ( x 2 − x − 2)( + − 2) > 0(1) 5x + 6 + x + 2 7 x + 11 + x + 3 1 1 1 1 6 + Nhận xét + < + < 2, ∀x ≥ − 5 5x + 6 + x + 2 7 x + 11 + x + 3 2 − 6 6 13 3− + 5 5 5 2 + Do đó (1) ⇔ x − x − 2 < 0 ⇔ ( x + 1)( x − 2) < 0 ⇔ −1 < x < 2 . Kết luận nghiệm -1-2 thì bất phương trình đã cho tương đương x 2 + x + 2 − 2 + x 3 + 2 x 2 + x + 2 − ( x 2 + 1) 3 x + 6 ≥ 0 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 14 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA ⇔ x 2 + x + 2 − 2 + ( x 2 + 1)( x + 2 − 3 x + 6 ⇔ x2 + x − 2 ( x 2 + 1)( x 2 + x − 2) + ≥0 x + 2 + 3x + 6 x2 + x + 2 + 2   1 x2 +1 ⇔ ( x − 1)( x + 2)  +  ≥ 0(1) 2 x + 2 + 3 x + 6 2 2 x + x + +   2   1 x +1 Ta có ( x + 2)  2 +  > 0, ∀x > −2 ⇔ x − 1 ≥ 0 ⇔ x ≥ 1 .  x + x + 2 + 2 x + 2 + 3x + 6  Kết luận x ≥ 1 Bài 37: Giải bất phương trình sau Hướng dẫn: 2 x + 5 + 3x − 2 > 4 x + 1 + 5 x − 6 ⇔ 2 x + 5 − 4 x + 1 + 3x − 2 − 5 x − 6 > 0 ⇔ (−2 x + 4)[ 1 1 + ]>0 2x + 5 + 4x + 1 3x − 2 + 5 x − 6 ⇔ x<2 3x Bài 38: Giải bất phương trình 1 − x2 −1 < 1 . 1 − x2 Hướng dẫn: Điều kiện x < 1 . Bất phương trình đã cho tương đương với: x2 1 − x2 + x2 3x 3x > − ⇔ − + 2 > 0 (1) 1 2 2 2 1− x 1− x 1− x 1 − x2 + Đặt t = x 1 − x2 + Với t < 1 thì t < 1 t > 2 , khi đó bất phương trình (1) trở thành: t 2 − 3t + 2 > 0 ⇔  x 1− x 2 < 1 ⇔ x < 1 − x 2 (2) * −1 < x ≤ 0 : bất phương trình (2) đúng * 0 < x < 1: bất phương trình (2) ⇔ x 2 < 1 − x 2 ⇔ 0 < x < 2 2  Tập nghiệm của bất phương trình (2) là S1 =  −1;  + Với t > 2 thì x 1− x 2 2  2  > 2 ⇔ x > 2 1 − x 2 (3) x > 0 * Bất phương trình (3) ⇔  2 2  x > 4(1 − x ) ⇔x> 2 5 5 2 5  Tập nghiệm của bất phương trình (3) là S2 =  ;1  5  NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 15 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA  2 2 5  Vậy tập nghiệm của bất phương trình là S = S1 ∪ S2 =  −1; ;1 ∪ 2   5   Bài 39: Giải bất phương trình: Hướng dẫn: Điều kiện: x ≥ − (3 x + 1) 3 > 2 x 2 + 5 x + 1( x ∈ R ) 1 3 + Bất phương trình đã cho tương đương với (3 x + 1)( 3 x + 1 − 2 x) > 2 x 2 + 5 x + 1 − 2 x(3 x + 1) ⇔ (3 x + 1)( 3 x + 1 − 2 x) > −4 x 2 + 3 x + 1 ⇔ (3 x + 1)( 3 x + 1 − 2 x) > ( 3 x + 1 − 2 x)( 3 x + 1 + 2 x) + Ta có ⇔ ( 3 x + 1 − 2 x)( 3 x + 1 − x − 1) < 0(1) 1 3 x + 1 + x + 1 > 0, ∀x ≥ − nên 3 ( 3 x + 1 − 2 x) x( x − 1) > 0 ⇔ ( 3 x + 1 − 2 x) x( x − 1) > 0(2) (1) ⇔ 3x + 1 + x + 1 Xét hai trường hợp xảy ra x < 0 x > 1 x < 0  +) Với x( x − 1) > 0 ⇔  thì (2) ⇔ 3x + 1 > 2 x ⇔  x ≥ 0 ⇔ ⇔ x <1 0 ≤ x <1  x < 0  2  4 x − 3x − 1 < 0  0 < x < 1 +) Với x( x − 1) < 0 ⇔ 0 < x < 1 thì (2) ⇔ 3x + 1 < 2 x ⇔  2 ⇔ x ∈φ 4 x − 3 x − 1 > 0  1  Kết luận nghiệm S = − ;1  3  Bài 40: Giải bất phương trình 2 x( 3x − 5 + 4 x − 3 ) + 15 < 5 2 x + 9 , ( x ∈ R ) 2x + 9 + 3 5 3 2 x( 3 x − 5 + 4 x − 3 ) < 5( 2 x + 9 + 3)( 2 x + 9 − 3) Hướng dẫn: Điều kiện x ≥ . Lúc này bất phương trình đã cho tương đương với ⇔ 2 x ( 3 x − 5 + 4 x − 3 ) < 5 .2 x ⇔ 3 x − 5 + 4 x − 3 < 5 ⇔ 7 x − 8 + 2 12 x 2 − 29 x + 15 < 25 ⇔ 2 12 x 2 − 29 x + 15 < 33 − 7 x 33 33 33 5 5 5 ≤x< 5  ≤x≤  ≤x<  ⇔ 3 ⇔ 3 ⇔ 3 ⇔ ≤ x<3 7 7 7  3 4(12 x 2 − 29 x + 15) < (33 − 7 x) 2  x 2 − 346 x + 1029 > 0  x > 343 ∪ x < 3   5 Vậy bất phương trình ban đầu có nghiệm là ≤ x < 3 3 Bài 41: Giải bất phương trình : ( x − 1) x 2 + 5 + x > x 2 + 1 Hướng dẫn: + x ≤ 1 : lo ạ i NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 16 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA x2 − x +1 1 1 ⇔ x2 + 5 > x + ⇔ x2 + 5 − x > x −1 x −1 x −1 5 1 ⇔ > ⇔ 5 ( x − 1) > x 2 + 5 + x ⇔ 4x − 5 > x 2 + 5 2 x − 1 x +5 + x 5  x > ⇔ ⇔x>2 4 2 15x − 40x + 20 > 0  + x > 1: x 2 + 5 > Vậ y : x > 2 Bài 42: Giải bất phương trình : ( x 2 − x ) . 2 x + 1 ≤ x3 − 2 x − 1 Hướng dẫn: ĐK: x ≥ − 1 2 BPT ⇔ ( )( ) 2 x + 1 − x x2 + 2x + 1 ≤ 0 ( 2; +∞ ) ⇔ 2 x + 1 − x ≤ 0 vi x 2 + 2 x + 1 ≥ 0 ⇔ x ∈ 1 + ) Bài 43: Giải bất phương trình: log 0,2 x + log0,2 (x + 1) < log0,2 (x + 2) . Hướng dẫn: Điều kiện: x > 0 (*). log 0,2 x + log0,2 (x + 1) < log0,2 (x + 2) ⇔ log0,2 (x 2 + x) < log 0,2 (x + 2) ⇔ x 2 + x > x + 2 ⇔ x > 2 (vì x > 0). Vậy bất phương trình có nghiệm x > 2. Bài 44: Giải bất phương trình: Hướng dẫn: Điều kiện: x 0 (*) + x = 0 là nghiệm bpt (1) + x > 0 chia 2 vế BPT cho - Đặt t = x + x ta được: x+ x 2 + 20 x + 4 + x ≤ 2 x + 4 4 2   + 20 + 1 ≤ 2  x +  x x  2 4 ⇒ x + = t2 − 4 x x Bất phương trình thành: Với t ≥ 3 ta có: x+  1 t ≥ t + 16 ≤ 2t − 1 ⇔  2 ⇔ t≥3  t 2 + 16 ≤ 4t 2 − 4t + 1  2 2 ≥ 3 ⇔ x ≥ 4;0 < x ≤ 1 x Kết hợp với điều kiện (*) và nghiệm x = 0 ta được tập nghiệm bpt là S = [0;1] ∪[4; +∞] Bài 45: Giải bất phương trình: NGUYỄN HỮU BIỂN - 300 x 2 − 40 x − 2 − 10 x − 1 − 3 − 10 x ≤0 1+ x + 1− x − 2 https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 17 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA 1 3 ≤x≤ 10 10 1 3 1 + x + 1 − x < 2, ∀x ∈  ;  (Theo BĐT Bunhia)  10 10  Hướng dẫn: Điều kiện: - Ta có: Bpt ⇔ 300 x 2 − 40 x − 2 − 10 x − 1 − 3 − 10 x ≥ 0 ⇔ ( 10 x − 1 − 1) + ( 3 − 10 x − 1) ≤ 300 x 2 − 40 x − 4 10 x − 2 2 − 10 x ⇔ + ≤ (10 x − 2)(30 x + 2) 10 x − 1 + 1 3 − 10 x + 1 1 1   ⇔ (10 x − 2)  − − 30 x − 2  ≤ 0 (*) 3 − 10 x + 1  10 x − 1 + 1  1 1 f ( x) = − − 30 x − 2 10 x − 1 + 1 3 − 10 x + 1 5 5 1 3 f '( x ) = − − − 30 < 0, ∀x ∈ ( ; ) 2 2 10 10 10 x − 1( 10 x − 1 + 1) 3 − 10 x ( 3 − 10 x + 1) 1 3 1 3 - Mặt khác f ( x ) liên tục trên [ ; ] nên f ( x ) nghịch biến trên [ ; ] 10 10 10 10 3 1 ⇒ f ( ) ≤ f ( x ) ≤ f ( ) < 0 ( Hs có thể đánh giá) 10 10 1 - Do đó bất phương trình (*) ⇔ 10 x − 2 ≥ 0 ⇔ x ≥ 5 1 3 Kết hợp với điều kiện ta có nghiệm bất phương trình là: ≤ x ≤ 5 10 ( ) Bài 46: Giải bất phương trình: (x + 2) 2x + 3 − 2 x + 1 + 2x 2 + 5x + 3 ≥ 1 Hướng dẫn: Điều kiện: x ≥ −1 x + 2 = a 2 − b 2  2x + 3 = a    Đặt  x + 1 = b ⇒  2x 2 + 5x + 3 = ab .   a, b ≥ 0 1 = a 2 − 2b 2   Bất phương trình trở thành: (a 2 − b 2 )(a − 2b ) + ab ≥ a 2 − 2b 2 ⇔ (a 2 − b 2 )(a − 2b) + b(a + b) − (a 2 − b 2 ) ≥ 0 ⇔ (a − b)(a − 2b) − (a − 2b) ≥ 0 (do a + b > 0) ⇔ (a − 2b)(a − b − 1) ≥ 0 x ≥ −1 x ≥ −1    1 1  TH1:  2x + 3 − 2 x + 1 ≤ 0 ⇔ x ≥ − ⇔− ≤x ≤3   2 2  2x + 3 − x + 1 − 1 ≤ 0 −1 ≤ x ≤ 3   NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 18 TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH - ÔN THI THPT QUỐC GIA x ≥ −1  x ≥ −1  1  TH2:  2x + 3 − 2 x + 1 ≥ 0 ⇔ x ≤ − ⇔ x = −1   2  2x + 3 − x + 1 − 1 ≥ 0 x ≤ −1; x ≥ 3    1  Vậy bất phương trình có nghiệm S = {−1} ∪ − ; 3  2    Bài 47: Giải bất phương trình x + 1 − x 2 ≥ 2 − 3x − 4 x 2 . Hướng dẫn: x ≥ 0 0 ≤ x ≤ 1 −3 + 41   2 Điều kiện: 1 − x ≥ 0 ⇔  −3 − 41 . −3 + 41 ⇔ 0 ≤ x ≤ 8 ≤x≤   2 8 8  2 − 3x − 4 x ≥ 0 (*) Bất phương trình đã cho tương đương với x + 1 − x 2 + 2 x(1 − x 2 ) ≥ 2 − 3 x − 4 x 2 ⇔ 3( x 2 + x) − (1 − x) + 2 ( x + x 2 )(1 − x) ≥ 0  −5 + 34 x ≥ x +x x +x x +x 1 9 ⇔3 +2 −1 ≥ 0 ⇔ ≥ ⇔ 9 x 2 + 10 x − 1 ≥ 0 ⇔  1− x 1− x 1− x 3  −5 − 34 . x ≤ 9  −5 + 34 −3 + 41 Kết hợp điều kiện (*), ta suy ra nghiệm của bất phương trình là ≤x≤ . 9 8 2 2 2 Bài 48: Giải bất phương trình ( 5 x 2 − 5 x + 10 ) x + 7 + ( 2 x + 6 ) x + 2 ≥ x 3 + 13x 2 − 6 x + 32 . Hướng dẫn: Điều kiện x ≥ −2 . Bất phương trình đã cho tương đương với bất phương trình (5 x 2 − 5 x + 10) ( ) x + 7 − 3 + (2 x + 6) ⇔ (5 x 2 − 5 x + 10) ( ) ( ) x + 2 − 2 + 3(5 x 2 − 5 x + 10) + 2(2 x + 6) ≥ x 3 + 13x 2 − 6 x + 32 x + 7 − 3 + (2 x + 6) ( ) x + 2 − 2 − x 3 + 2 x 2 − 5 x + 10 ≥ 0  5 x 2 − 5 x + 10 ⇔ ( x − 2)  +  x+7 +3  2x + 6 − x 2 − 5  ≥ 0 (*) x+2 +2  1 1 + Do x ≥ −2 ⇒ x + 2 + 2 ≥ 2 ⇒ ≤ và vì 2 x + 6 > 0 x+2 +2 2 2x + 6 2x + 6 ⇒ ≤ = x + 3 (1) 2 x+2+2 1 1 + Do x ≥ −2 ⇒ x + 7 + 3 ≥ 5 + 3 > 5 ⇒ < và vì 5 x 2 − 5 x + 10 > 0 ∀x ∈ ℝ x+7 +3 5 2 2 5 x − 5 x + 10 5 x − 5 x + 10 5 x 2 − 5 x + 10 2 2 ⇒ < = x −x+2⇒ − x − 5 < − x − 3 (2) 5 x+7 +3 x+7 +3 5 x 2 − 5 x + 10 2x + 6 Từ (1) và (2) ⇒ + − x 2 − 5 < 0 . Do đó (*) ⇔ x − 2 ≤ 0 ⇔ x ≤ 2 x+7 +3 x+2+2 Kết hợp điều kiện x ≥ −2 ⇒ −2 ≤ x ≤ 2 . NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 19