Cho các số thực dương (x,y) thỏa mãn ({2020^{2019left( {{x^2} – y + 4} right)}} = frac{{4x + y}}{{{{left( {x + 2} right)}^2}}}). Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức (P = y – 2x). – Sách Toán


DẠNG TOÁN PHƯƠNG PHÁP HÀM ĐẶC TRƯNG, BIẾN ĐỔI MŨ, LOGARIT – phát triển theo đề tham khảo Toán 2021

 

ĐỀ BÀI:

Cho các số thực dương (x,y) thỏa mãn ({2020^{2019left( {{x^2} – y + 4} right)}} = frac{{4x + y}}{{{{left( {x + 2} right)}^2}}}). Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức (P = y – 2x).

A. (min P = 4). 

B. (min P = 2). 

C. (min P = 1). 

D. (min P = 3).

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Cách 1. 

Từ giả thiết ({2020^{2019left( {{x^2} – y + 4} right)}} = frac{{4x + y}}{{{{left( {x + 2} right)}^2}}}) suy ra

({2020^{2019left[ {{{left( {x + 2} right)}^2} – left( {4x + y} right)} right]}} = frac{{4x + y}}{{{{left( {x + 2} right)}^2}}})( Leftrightarrow frac{{{{2020}^{2019{{left( {x + 2} right)}^2}}}}}{{{{2020}^{2019left( {4x + y} right)}}}} = frac{{4x + y}}{{{{left( {x + 2} right)}^2}}}) ( Leftrightarrow {left( {x + 2} right)^2}{.2020^{2019{{left( {x + 2} right)}^2}}} = left( {4x + y} right){.2020^{2019left( {4x + y} right)}}). (left( 1 right))

Xét hàm số (fleft( t right) = t{.2020^{2019t}}) với (t > 0).

Ta có (f’left( t right) = {2020^{2019t}} + 2019t{.2020^{2019t}}.ln 2020 > 0,,,forall t > 0). Suy ra hàm số (fleft( t right)) đồng biến trên(left( {0; + infty } right)).

Khi đó (left( 1 right) Leftrightarrow fleft( {{{left( {x + 2} right)}^2}} right) = fleft( {4x + y} right))( Leftrightarrow {left( {x + 2} right)^2} = 4x + y)( Leftrightarrow y = {x^2} + 4).

Suy ra (P = y – 2x = {x^2} – 2x + 4 = {left( {x – 1} right)^2} + 3 ge 3,forall x > 0).

Dấu “( = )” xảy ra khi và chỉ khi ({left( {x – 1} right)^2} = 0)( Leftrightarrow x = 1 Rightarrow y = 5). Vậy (min P = 3).

Cách 2. 

Ta tối giản (2020 to 20) và (2019 to 19) để máy tính có thể xử lý được các phép tính.

Khi đó giả thiết trở thành ({20^{19left( {{x^2} – y + 4} right)}} = frac{{4x + y}}{{{{left( {x + 2} right)}^2}}}). Cho (x = 0,01), ta có

({20^{19left( {0,{{01}^2} – y + 4} right)}} = frac{{4.0,01 + y}}{{{{left( {0,01 + 2} right)}^2}}}).

Nhập vào máy tính biểu thức ({20^{19left( {0,{{01}^2} – x + 4} right)}} – frac{{4 times 0,01 + x}}{{{{left( {0,01 + 2} right)}^2}}}) như sau

Ảnh có chứa văn bản

Mô tả được tạo tự động

Sau đó sử dụng lệnh SOLVEđể tìm nghiệm (x).

Suy ra (y = 4,0001 = 4 + {left( {0,01} right)^2} = 4 + {x^2}).

Vậy (P = y – 2x = {x^2} – 2x + 4). Sử dụng tính năng giải phương trình bậc hai của máy tính ta tìm được (min P = 3) khi (x = 1).

Ảnh có chứa văn bản

Mô tả được tạo tự động
Ảnh có chứa văn bản

Mô tả được tạo tự động
Ảnh có chứa văn bản

Mô tả được tạo tự động

PHƯƠNG PHÁP CHUNG

1. ĐẠO HÀM g'(x)

2. DÙNG HÀM ĐẶC TRƯNG, BIẾN ĐỔI MŨ, LOGARIT ĐỂ CÔ LẬP m = g'(x)

3. Lập BBT xét dấu g'(x)

4. Dựa vào BBT xét các điều kiện thoat yêu cầu bài toán.

===========



Link Hoc va de thi 2021

Chuyển đến thanh công cụ