Có bao nhiêu cặp số nguyên dương (left( {x;,y} right)) thoả mãn (0


Có bao nhiêu cặp số nguyên dương (left( {x;,y} right)) thoả mãn (0 < x le 2021) và ({3^x}left( {x + 1} right) = {27^y}y)?

DẠNG TOÁN 40 BẤT PHƯƠNG TRÌNH MŨ LOGARIT VẬN DỤNG – phát triển theo đề tham khảo Toán 2021

 

Theo đề tham khảo Toán 2021 của Bộ GD&ĐT

ĐỀ BÀI:

Có bao nhiêu cặp số nguyên dương (left( {x;,y} right)) thoả mãn (0 < x le 2021) và ({3^x}left( {x + 1} right) = {27^y}y)?

A. (2019). 

B. (2020). 

C. (674). 

D. (763).

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Ta có: ({3^x}.left( {x + 1} right) = {27^y}.y)( Leftrightarrow {log _3}left[ {{3^x}.left( {x + 1} right)} right] = {log _3}left( {{{27}^y}.y} right))

( Leftrightarrow x + {log _3}left( {x + 1} right) = 3y + {log _3}y) ( Leftrightarrow left( {x + 1} right) + {log _3}left( {x + 1} right) = 3y + {log _3}y + {log _3}3) ( Leftrightarrow left( {x + 1} right) + {log _3}left( {x + 1} right) = 3y + {log _3}left( {3y} right),,,,,left( * right))

Xét hàm số (fleft( t right) = t + {log _3}t), với (t > 0).

(f’left( t right) = 1 + frac{1}{{tln 3}} > 0), (forall t > 0).

Suy ra hàm số (fleft( t right)) đồng biến trên khoảng (left( {0;, + infty } right)).

Từ đó (left( * right) Leftrightarrow fleft( {x + 1} right) = fleft( {3y} right))( Leftrightarrow x + 1 = 3y)( Leftrightarrow x = 3y – 1).

Vì (0 < x le 2021) nên (0 < 3y – 1 le 2021)( Leftrightarrow frac{1}{3} < y le frac{{2022}}{3})( Rightarrow y in left{ {1;{kern 1pt} ,2;,3;,…;,674} right}).

Ứng với mỗi giá trị (y) nguyên dương cho ta một giá trị (x) nguyên dương.

Vậy có (674) cặp số nguyên dương (left( {x;,y} right)) thỏa yêu cầu bài toán.

 



Link Hoc va de thi 2021

Chuyển đến thanh công cụ