Học từ ngày hôm qua, sống ngày hôm nay, hi vọng cho ngày mai. Điều quan trọng nhất là không ngừng đặt câu hỏi
Ngân hàng bài tập
SSS

Có bao nhiêu số nguyên dương $x$ sao cho tồn tại số thực $y$ lớn hơn $1$ thỏa mãn $\big(xy^2+x-2y-1)\log y=\log\dfrac{2y-x+3}{x}$?

$3$
$1$
Vô số
$2$
1 lời giải Huỳnh Phú Sĩ
Trở lại Tương tự
Thêm lời giải
1 lời giải
Huỳnh Phú Sĩ
10:34 17/06/2023

Chọn phương án D.

Ta có $$\begin{array}{cccc}
&\big(xy^2+x-2y-1\big)\log y&=&\log\dfrac{2y-x+3}{x}\\
&\big(xy^2+x-2y-1\big)\log y-\log y^2&=&\log\dfrac{2y-x+3}{x}-\log y^2\\
\Leftrightarrow&\big(xy^2+x-2y-3\big)\log y&=&\log\dfrac{2y-x+3}{xy^2}\\
\Leftrightarrow&\big(xy^2\big)\log y-\big(2y-x+3\big)\log y&=&\log\big(2y-x+3\big)-\log\big(xy^2\big)\\
\Leftrightarrow&\big(xy^2\big)\log y+\log\big(xy^2\big)&=&\big(2y-x+3\big)\log y+\log\big(2y-x+3\big)\,(1).
\end{array}$$
Đặt $f(x)=x\log y+\log x=\log\big(x\cdot y^x\big)$.
Ta có $f'(x)=\dfrac{1}{x\cdot y^x\cdot\ln10}>0,\,\forall x,\,y>0$.
Suy ra $f(x)$ đồng biến trên khoảng $(0;+\infty)$.

Từ (1) suy ra $\begin{aligned}[t]
f\big(xy^2\big)=f\big(2y-x+3\big)&\Leftrightarrow xy^2=2y-x+3\\
&\Leftrightarrow\big(y^2+1\big)x=2y+3\\
&\Leftrightarrow x=\dfrac{2y+3}{y^2+1}.
\end{aligned}$

Xét hàm số $g(y)=\dfrac{2y+3}{y^2+1}$ trên $(1;+\infty)$, ta có bảng biến thiên:

Để tồn tại số thực số thực $y$ lớn hơn $1$ thì $0<x<\dfrac{5}{2}$.

Vậy có $2$ số nguyên dương $x$ thỏa mãn là $x=1$ và $x=2$.