Dạy học bao gồm nhiều việc hơn là chỉ trao đi tri thức, nó đòi hỏi truyền cảm hứng cho thay đổi.
Học hỏi bao gồm nhiều việc hơn là chỉ tiếp thu kiến thức, nó đòi hỏi sự thấu hiểu.
Ngân hàng bài tập
SSS

Có bao nhiêu số nguyên \(x\) sao cho tồn tại số thực \(y\) thỏa mãn $$\log_3\left(x+y\right)=\log_4\left(x^2+y^2\right)?$$

\(3\)
\(2\)
\(1\)
Vô số
1 lời giải Huỳnh Phú Sĩ
Trở lại Tương tự
Thêm lời giải
1 lời giải
Huỳnh Phú Sĩ
21:53 01/07/2020

Chọn phương án B.

Điều kiện: \(\begin{cases}
x+y>0 \\
x^2+y^2>0\end{cases}\)

Đặt \(t=\log_3\left(x+y\right)=\log_4\left(x^2+y^2\right)\).

Khi đó ta có \(\begin{cases}
x+y=3^t &\left(1\right) \\
x^2+y^2=4^t &\left(2\right).
\end{cases}\)

Ta thấy \((1)\) là phương trình đường thẳng \(d\colon x+y-3^t=0\), còn \((2)\) là phương trình đường tròn \(\left(\mathscr{C}\right)\) tâm \(O(0;0)\), bán kính \(R=2^t\).

Suy ra \(x,\,y\) tồn tại nếu đường thẳng \(d\) cắt đường tròn \(\left(C\right)\) tại ít nhất một điểm, tức là $$\begin{eqnarray*}
&\mathrm{d}\left(O,d\right)&\leq R\\
\Leftrightarrow&\dfrac{\left|-3^t\right|}{\sqrt{2}}&\leq2^t\\
\Leftrightarrow&\left(\dfrac{3}{2}\right)^t&\leq\sqrt{2}\\
\Leftrightarrow&t&\leq\log_{\tfrac{3}{2}}\sqrt{2}\approx0,8548.
\end{eqnarray*}$$Khi đó \(x^2+y^2\leq4^t\approx3,27\).

Suy ra \(\begin{cases}
0\le {{x}^{2}}\le 3\\
x\in \mathbb{Z}
\end{cases}\Rightarrow\left[\begin{array}{l}
x=-1 \\
x=0 \\
x=1
\end{array}\right.\)

  • \(x=-1\Rightarrow\begin{cases}y=3^t+1\\ y^2=4^t-1\end{cases}\)
    \(\Rightarrow\begin{cases}4^t-1>0\\ 4^t-1=\left(3^t+1\right)^2\end{cases}\)
    \(\Rightarrow\begin{cases}t>0\\ f\left(t\right)=9^t+2\cdot3^t+2-4^t=0.\end{cases}\)
    Khi \(0<t<0,8548\Rightarrow9^t\ge4^t\Rightarrow f\left(t\right)>0\).
    Suy ra \(x=-1\) loại.
  • \(x=0\Rightarrow\begin{cases}y=3^t \\ y^2=4^t\end{cases}\Rightarrow4^t=3^t\)
    Suy ra \(t=0\Rightarrow y=1\) (nhận).
  • \(x=1\Rightarrow\begin{cases}y=3^t-1\\ y^2=4^t-1\end{cases}\)
    Suy ra \(y=t=0\) (nhận).

Vậy có \(2\) số nguyên \(x\) thỏa đề.