Câu hỏi:

19/06/2024 250

Cho hai số thực \(a > 1\,,\,\,b > 1\) và phương trình \({a^{{x^2}}} \cdot {b^{x + 1}} = 1\) có nghiệm thực. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P = {\log _a}\left( {ab} \right) + \frac{4}{{{{\log }_a}b}}\) bằng

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Ta có \({a^{{x^2}}} \cdot {b^{x + 1}} = 1 \Leftrightarrow {\log _a}\left( {{a^{{x^2}}} \cdot {b^{x + 1}}} \right) = {\log _a}1\)

\( \Leftrightarrow {\log _a}{a^{{x^2}}} + {\log _a}{b^{x + 1}} = 0 \Leftrightarrow {x^2} + \left( {x + 1} \right){\log _a}b = 0\)

\( \Leftrightarrow {x^2} + {\log _a}b \cdot x + {\log _a}b = 0\, & (*)\)

Phương trình \((*)\) có nghiệm \( \Leftrightarrow \Delta  = {\left( {{{\log }_a}b} \right)^2} - 4{\log _a}b \ge 0\)

Mà \(a > 1\,,\,\,b > 1\) nên \({\log _a}b > 0\) suy ra \({\log _a}b \ge 4.\)

Đặt \(t = {\log _a}b \ge 4\), khi đó \(P = {\log _a}a + {\log _a}b + \frac{4}{{{{\log }_a}b}}\)

\( = 1 + t + \frac{4}{t} = f\left( t \right) \Rightarrow f'\left( t \right) = 1 - \frac{4}{{{t^2}}} = \frac{{{t^2} - 4}}{{{t^2}}} > 0\,;\,\,\forall t \ge 4\)

Suy ra \(f\left( t \right)\) là hàm số đồng biến trên \(\left( {4\,;\,\, + \infty } \right)\)

Vậy \(\min P = {\min _{\left[ {4\,;\,\, + \infty } \right)}}f\left( t \right) = f\left( 4 \right) = 6.\) Đáp án: 6.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Ta có \[f'\left( 1 \right) = 3 \Rightarrow a + b = 3\].   (1)

Hàm số có đạo hàm liên tục trên khoảng \[\left( {0\,;\,\, + \infty } \right)\], các điểm \(x = 1,x = \frac{1}{2}\) đều thuộc \((0; + \infty )\) nên

\(f(x) = \int {f'} (x){\rm{d}}x = \int {\left( {a{x^2} + \frac{b}{{{x^3}}}} \right)} \,\,{\rm{d}}x = \frac{{a{x^3}}}{3} - \frac{b}{{2{x^2}}} + C.\)

• \(f\left( 1 \right) = 2 \Leftrightarrow \frac{a}{3} - \frac{b}{2} + C = 2\).                                                         (2)

• \(f\left( {\frac{1}{2}} \right) =  - \frac{1}{{12}} \Rightarrow \frac{a}{{24}} - 2b + C =  - \frac{1}{{12}}\).   (3).

Từ (1), (2) và (3) ta được hệ phương trình \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{a + b = 3}\\{\frac{a}{3} - \frac{b}{2} + C = 2}\\{\frac{a}{{24}} - 2b + C =  - \frac{1}{{12}}}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{a = 2}\\{b = 1}\\{C = \frac{{11}}{6}}\end{array} \Rightarrow 2a + b = 2 \cdot 2 + 1 = 5.} \right.} \right.\)

Chọn C.

Lời giải

Gọi I là tâm của mặt cầu \((S),\,\,I \in d \Rightarrow I\left( {1 + t\,;\,\,1 + 2t\,;\,\, - 2 + t} \right).\)

\( \Rightarrow \overrightarrow {AI}  = \left( {3 + t\,;\,\, - 3 + 2t\,;\,\, - 3 + t} \right)\,;\,\,\overrightarrow {BI}  = \left( { - 1 + t\,;\,\,1 + 2t\,;\,\, - 5 + t} \right)\)

Vì (S) đi qua \[A,\,\,B\] nên ta có \(IA = IB \Leftrightarrow I{A^2} = I{B^2}\)

\[ \Leftrightarrow {(3 + t)^2} + {\left( { - 3 + 2t} \right)^2} + {\left( { - 3 + t} \right)^2} = {\left( { - 1 + t} \right)^2} + {\left( {1 + 2t} \right)^2} + {\left( { - 5 + t} \right)^2}\]

\( \Leftrightarrow 4t = 0 \Leftrightarrow t = 0 \Rightarrow \overrightarrow {IA}  = \left( {3\,;\,\, - 3\,;\,\, - 3} \right).\)

Vậy bán kính mặt cầu \[(S)\] là \[R = IA = \sqrt {{3^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2}}  = 3\sqrt 3 .\] Chọn A.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP