Câu 10 trang 212 SGK Giải tích 12 Nâng cao

Giải các phương trình và hệ phương trình sau

Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn

Giải các phương trình sau:

LG a

\({81^{{{\sin }^2}x}} + {81^{{{\cos }^2}x}} = 30\)

Phương pháp giải:

Giải phương trình bằng cách đặt ẩn phụ \(t = {81^{{{\cos }^2}x}}(1 \le t \le 81)\).

Lời giải chi tiết:

Đặt \(t = {81^{{{\cos }^2}x}}(1 \le t \le 81)\)

Khi đó: \({81^{{{\sin }^2}x}} = {81^{1- {{\cos }^2}x}} = {{81} \over t}\)

Phương trình trở thành:

\(\eqalign{
& {{81} \over t} + t = 30 \Leftrightarrow {t^2} - 30t + 81 = 0 \cr
& \Leftrightarrow \left[ \matrix{
t = 27 \hfill \cr
t = 3 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{81^{{{\cos }^2}x}} = 27\\{81^{{{\cos }^2}x}} = 3\end{array} \right.\cr &\Leftrightarrow \left[ \matrix{{3^{4{{\cos }^2}x}} = {3^3} \hfill \cr {3^{4{{\cos }^2}x}} = 3 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left[ \matrix{4{\cos ^2}x = 3 \hfill \cr 4{\cos ^2}x = 1 \hfill \cr} \right. \cr & \Leftrightarrow \left[ \matrix{2(1 + \cos 2x) = 3 \hfill \cr 2(1 + \cos 2x) = 1 \hfill \cr} \right. \cr &\Leftrightarrow \left[ \matrix{\cos 2x = {1 \over 2} \hfill \cr \cos 2x = - {1 \over 2} \hfill \cr} \right. \cr & \Leftrightarrow \left[ \matrix{x = \pm {\pi \over 6} + k\pi \hfill \cr x = \pm {\pi \over 3} + k\pi \hfill \cr} \right. \cr} \)

LG b

\({\log _3}(\log _{{1 \over 2}}^2x - 3{\log _{{1 \over 2}}}x + 5) = 2\)

Phương pháp giải:

Biến đổi phương trình về phương trình bậc hai ẩn \({\log _{\frac{1}{2}}}x\)

Lời giải chi tiết:

Ta có:

\(\eqalign{
& {\log _3}(\log _{{1 \over 2}}^2x - 3{\log _{{1 \over 2}}}x + 5) = 2 \cr&\Leftrightarrow \log _{{1 \over 2}}^2x - 3{\log _{{1 \over 2}}}x + 5 = 9 \cr
& \Leftrightarrow \log _{{1 \over 2}}^2x - 3{\log _{{1 \over 2}}} - 4 = 0 \cr
& \Leftrightarrow \left[ \matrix{
{\log _{{1 \over 2}}}x = - 1 \hfill \cr
{\log _{{1 \over 2}}}x = 4 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left[ \matrix{
x = 2 \hfill \cr
x = {1 \over {16}} \hfill \cr} \right. \cr} \)

Vậy \(S = {\rm{\{ }}{1 \over {16}};\,2\} \)

LG c

\({4^{{{\log }x} + 1}} - {6^{{{\log }x}}} - {2.3^{\log {x^2} + 2}} = 0\)

Lời giải chi tiết:

Điều kiện: x > 0

\(\eqalign{
& {4^{{{\log }x} + 1}} - {6^{{{\log }x}}} - {2.3^{\log {x^2} + 2}} = 0 \cr
& \Leftrightarrow {4.4^{\log x}} - {6^{\log x}} - {2.3^{\log {x^2}}}{.3^2} = 0\cr & \Leftrightarrow {4.4^{\log x}} - {6^{\log x}} - {18.3^{2\log x}} = 0\cr &\Leftrightarrow {4.4^{\log x}} - {6^{\log x}} - {18.9^{\log x}} = 0 \cr} \)

Chia hai vế phương trình 4^logx ta được:

\(4 - {({3 \over 2})^{\log x}} - 18.{({9 \over 4})^{\log x}} = 0\)

Đặt \(t = {({3 \over 2})^{\log x}}\,\,(t > 0)\) ta có phương trình:

\(18{t^2} + t - 4 = 0 \Leftrightarrow \left[ \matrix{
t = {4 \over 9} \hfill \cr
t = - {1 \over 2}\,\,(loai) \hfill \cr} \right.\)

\(\eqalign{
& t = {4 \over 9} \Leftrightarrow {({3 \over 2})^{\log x}} = {({3 \over 2})^{-2}} \cr &\Leftrightarrow \log x = - 2 \cr
& \Leftrightarrow x = {10^{ - 2}} = {1 \over {100}} \cr} \)

LG d

\(\left\{ \matrix{
{2^x}{8^{ - y}} = 2\sqrt 2 \hfill \cr
{\log _9}{1 \over x} + {1 \over 2} = {1 \over 2}{\log _3}(9y) \hfill \cr} \right.\)

Lời giải chi tiết:

Điều kiện: x > 0; y > 0

\(\eqalign{
& {2^x}{8^{ - y}} = 2\sqrt 2 \Leftrightarrow {2^{x - 3y}} = {2^{{3 \over 2}}} \cr &\Leftrightarrow x - 3y = {3 \over 2}\,\,\,\,\,(1) \cr
& {\log _9}{1 \over x} + {1 \over 2} = {1 \over 2}{\log _3}(9y) \cr&\Leftrightarrow {1 \over 2}{\log _3}{1 \over x} + {1 \over 2} = {1 \over 2}{\log _3}(9y) \cr
& \Leftrightarrow {\log _3}\frac{1}{x} + 1 = {\log _3}9y\cr &\Leftrightarrow {\log _3}{3 \over x} = {\log _3}(9y) \Leftrightarrow {3 \over x} = 9y \cr &\Leftrightarrow xy = {1 \over 3}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(2) \cr} \)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình

\(\left\{ \matrix{
x - 3y = {3 \over 2} \hfill \cr
xy = {1 \over 3} \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left\{ \matrix{
x = {3 \over 2} + 3y \hfill \cr
({3 \over 2} + 3y)y = {1 \over 3} \hfill \cr} \right. \)

\(\Leftrightarrow \left\{ \matrix{
x = {3 \over 2} + 3y \hfill \cr
3{y^2} + {3 \over 2}y - {1 \over 3} = 0 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left\{ \matrix{
x = 2 \hfill \cr
y = {1 \over 6},y=-{2 \over 3}(loai) \hfill \cr} \right.\)

Vậy \(S = {\rm{\{ }}(2,\,{1 \over 6}){\rm{\} }}\)

Loigiaihay.com