Để hiểu được sắc đẹp của một bông tuyết, cần phải đứng ra giữa trời lạnh
Ngân hàng bài tập
SSS

Có bao nhiêu số nguyên \(x\) sao cho ứng với mỗi \(x\) có không quá \(728\) số nguyên \(y\) thỏa mãn \(\log_4\left(x^2+y\right)\ge\log_3(x+y)\)?

\(59\)
\(58\)
\(116\)
\(115\)
1 lời giải Huỳnh Phú Sĩ
Trở lại Tương tự
Thêm lời giải
1 lời giải
Huỳnh Phú Sĩ
22:12 07/02/2021

Chọn phương án C.

Với mọi số nguyên \(x\) ta đều có $$x^2\ge x\Leftrightarrow-x^2\leq-x$$
Xét hàm số \(f(y)=\log_3(x+y)-\log_4\left(x^2+y\right)\).

Điều kiện xác định: \(\begin{cases}
y>-x\\ y>-x^2
\end{cases}\Leftrightarrow y>-x\).
Tập xác định \(\mathscr{D}=(-x;+\infty)\).

Vì \(x^2+y\ge x+y>0\) và \(\ln4>\ln3\) nên $$f'(y)=\dfrac{1}{(x+y)\ln3}-\dfrac{1}{\left(x^2+y\right)\ln4}\ge0,\;\forall x\in\mathscr{D}$$\(\Rightarrow f(y)\) đồng biến trên \(\mathscr{D}\).

Ta có $$\begin{aligned}f(-x+1)&=\log_3(x-x+1)-\log_4\left(x^2-x+1\right)\\ &=-\log_4\left(x^2-x+1\right)\leq0\end{aligned}$$

Theo đề bài, có không quá \(728\) số nguyên \(y\) thỏa mãn \(f\left(y\right)\le0\), tức là $$\begin{aligned}
f(-x+729)>0\Leftrightarrow&\log_3729-\log_4\left(x^2-x+729\right)>0\\
\Leftrightarrow&6-\log_4\left(x^2-x+729\right)>0\\
\Leftrightarrow&6>\log_4\left(x^2-x+729\right)\\
\Leftrightarrow&x^2-x+729<4^6\\
\Leftrightarrow&x^2-x-3367<0\\
\Leftrightarrow&-57,5\le x\le 58,5
\end{aligned}$$
Vì \(x\) nguyên nên \(x\in\left\{-57,\,-56,\,\ldots,\,58\right\}\).

Vậy có \(58-(-57)+1=116\) số nguyên \(x\) thỏa đề.