Ôn thi vào 10 môn Toán: Bất đẳng thức và các câu toán cực trị - Chuyên đề Toán 9 ôn thi vào 10

Nhắn tin Zalo VNDOC để nhận tư vấn mua gói Thành viên hoặc tải tài liệu Hotline hỗ trợ: 0936 120 169

Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao

Bài kiểm tra này bao gồm 30 câu
Điểm số bài kiểm tra: 30 điểm
Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu

00:00:00

Câu 1: Thông hiểu
Tìm điều kiện tham số m theo yêu cầu
Tìm điều kiện của tham số m để bất phương trình $\left( m^{2} - 2m ight)x^{2} + mx + 3 > 0$ là bất phương trình bậc nhất một ẩn?
- A.
  $m eq 1$
- B.
  $m = 0;m = 2$
- C.
  $m > 0;m eq 1$
- D.
  $m = 2$
Hướng dẫn:
Để bất phương trình là bất phương trình bậc nhất một ẩn thì

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} m^{2} - 2m = 0 \\ m eq 0 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} m(m - 2) = 0 \\ m eq 0 \\ \end{matrix} ight.$

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} \left\lbrack \begin{matrix} m = 0 \\ m = 2 \\ \end{matrix} ight.\ \\ m eq 0 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow m = 2$

Vậy m = 2 thì bất phương trình đã cho là bất phương trình bậc nhất một ẩn.
Câu 2: Thông hiểu
Tìm x
Tìm $x$ sao cho giá trị của biểu thức $3x + 2$ là số dương?
- A.
  $x > \frac{- 2}{3}$
- B.
  $x \geq \frac{- 2}{3}$
- C.
  $x = \frac{- 3}{2}$
- D.
  $x = \frac{- 2}{3}$
Hướng dẫn:
Theo bài ra ta có:

Biểu thức $3x + 2$ là số dương

Hay $3x + 2 > 0$

$3x > - 2$

$x > \frac{- 2}{3}$
Câu 3: Thông hiểu
Tìm x để biểu thức không âm
Tìm giá trị của $x$ để phân thức $\frac{4}{9 - 3x}$ không âm?
- A.
  $x > 4$
- B.
  $x < 3$
- C.
  $x > 3$
- D.
  $x \leq 3$
Hướng dẫn:
Điều kiện xác định $9 - 3x eq 0 \Rightarrow x eq 3$

Phân thức $\frac{4}{9 - 3x}$ không âm $\Leftrightarrow \frac{4}{9 - 3x} \geq 0$

Vì $4 > 0$ và $x eq 3$ nên $9 - 3x > 0 \Leftrightarrow x < 3$

Vậy x < 3 là giá trị cần tìm.
Câu 4: Thông hiểu
Tìm nghiệm của bất phương trình
Cho bất phương trình $3(5x + 2) \geq 4x + 1$ . Nghiệm của bất phương trình là:
- A.
  $x \geq \frac{- 5}{11}$
- B.
  $x \leq \frac{- 5}{11}$
- C.
  $x \geq - \frac{2}{11}$
- D.
  $x \leq - \frac{2}{11}$
Hướng dẫn:
Ta có:

$3(5x + 2) \geq 4x + 1$

$\Leftrightarrow 15x + 6 \geq 4x + 1$

$\Leftrightarrow 15x - 4x \geq 1 - 6$

$\Leftrightarrow 11x \geq - 5 \Leftrightarrow x \geq - \frac{5}{11}$

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là $x \geq \frac{- 5}{11}$ .
Câu 5: Vận dụng
Tìm x để biểu thức không âm
Với điều kiện nào của x thì biểu thức $B = \frac{2x - 4}{3 - x}$ nhận giá trị không âm?
- A.
  $2 < x \leq 3$
- B.
  $2 < x < 3$
- C.
  $2 \leq x < 3$
- D.
  $2 \leq x \leq 3$
Hướng dẫn:
Điều kiện xác định $x eq 3$

Để biểu thức $B = \frac{2x - 4}{3 - x}$ nhận giá trị không âm thì $\frac{2x - 4}{3 - x} \geq 0$ có hai trường hợp xảy ra:

TH1: $\left\{ \begin{matrix} 2x - 4 \geq 0 \\ 3 - x > 0 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x \geq 2 \\ x < 3 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow 2 \leq x < 3$

TH2: $\left\{ \begin{matrix} 2x - 4 \leq 0 \\ 3 - x < 0 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x \leq 2 \\ x > 3 \\ \end{matrix} ight.$ (vô lí)

Vậy để biểu thức $B = \frac{2x - 4}{3 - x}$ nhận giá trị không âm thì $2 \leq x < 3$ .
Câu 6: Vận dụng
Tìm nghiệm nguyên chung của hai bất phương trình
Tìm số nguyên x thỏa mãn cả hai bất phương trình:

$\frac{x + 2}{5} - \frac{3x - 7}{4} > - 5$ và $\frac{3x}{5} - \frac{x - 4}{3} + \frac{x + 2}{6} > 6$
- A.
  $x = 10;x = 11$
- B.
  $x = - 11;x = - 12$
- C.
  $x = 11;x = 12;x = 13$
- D.
  $x = 11;x = 12$
Hướng dẫn:
Ta có:

$\frac{x + 2}{5} - \frac{3x - 7}{4} > - 5$

$\Leftrightarrow \frac{4(x + 2) - 5(3x - 7)}{20} > \frac{- 100}{20}$

$\Leftrightarrow 4x + 8 - 15x + 35 > - 100$

$\Leftrightarrow - 11x > - 143 \Leftrightarrow x < 13(*)$

Lại có:

$\frac{3x}{5} - \frac{x - 4}{3} + \frac{x + 2}{6} > 6$

$\Leftrightarrow \frac{6.3x - 10(x - 4) + 5(x + 2)}{30} > \frac{180}{30}$

$\Leftrightarrow 18x - 10x + 40 + 5x + 10 > 180$

$\Leftrightarrow 13x > 130 \Leftrightarrow x > 10(**)$

Kết hợp (*) và (**) ta được $10 < x < 13$

Nên các số nguyên thỏa mãn là $x = 11;x = 12$ .
Câu 7: Vận dụng
Chọn kết luận đúng
Giải bất phương trình $\frac{x^{2} + 5}{x - 3} \leq 0$ . Kết luận nào sau đây đúng?
- A.
  $x > 3$
- B.
  $x \leq 3$
- C.
  $x < 3$
- D.
  $x \geq 3$
Hướng dẫn:
Điều kiện xác định $x eq 3$

Ta có:

$\frac{x^{2} + 5}{x - 3} \leq 0 \Leftrightarrow x - 3 < 0$ (vì $x^{2} + 5 \geq 0\forall x\mathbb{\in R}$ và $x - 3 eq 0$ )

$\Leftrightarrow x < 3$

Vậy kết luận đúng là $x < 3$ .
Câu 8: Vận dụng
Tìm a thỏa mãn điều kiện đề bài
Với giá trị nào của $x$ để biểu thức $A = \frac{5 - 2x}{x^{2} + 4}$ có giá trị dương?
- A.
  $x = \frac{5}{2}$
- B.
  $x < \frac{5}{2}$
- C.
  $x > \frac{5}{2}$
- D.
  $x > 2$
Hướng dẫn:
Ta có:

$A = \frac{5 - 2x}{x^{2} + 4}$ có giá trị dương $\Rightarrow A > 0$

Ta có: $x^{2} \geq 0;\forall x\in\mathbb{R \Rightarrow}x^{2} + 4 > 0;\forall x\in \mathbb{R}$

$\Rightarrow A > 0 \Leftrightarrow 5 - 2x > 0 \Leftrightarrow x < \frac{5}{2}$

Vậy $x < \frac{5}{2}$ thì A có giá trị dương.
Câu 9: Vận dụng
Tìm x để biểu thức nhỏ hơn 0
Cho biểu thức $A = \frac{x^{2} + 6x + 9}{x^{3} + 27}:\frac{- x^{3} + 3x^{2} + 9x - 27}{x^{2} - 6x + 9}$ . Tìm x để $A < 0$ ?
- A.
  $x eq \pm 3$
- B.
  $x > 3$
- C.
  $x > 9$
- D.
  $x < - 3$
Hướng dẫn:
Điều kiện xác định: $x eq \pm 3$

Ta có:

$A = \frac{x^{2} + 6x + 9}{x^{3} + 27}:\frac{- x^{3} + 3x^{2} + 9x - 27}{x^{2} - 6x + 9}$

$A = \frac{(x + 3)^{2}}{(x + 3)\left( x^{2} - 3x + 9 ight)}.\frac{(x - 3)^{2}}{\left( x^{2} - 9 ight)(3 - x)} = - \frac{1}{x^{2} - 3x + 9}$

Vì $x^{2} - 3x + 9 = \left( x - \frac{3}{2} ight)^{2} + \frac{27}{4} > 0\forall x$

Do đó $A < 0$ với mọi $x eq \pm 3$ .
Câu 10: Vận dụng
Tìm x để biểu thức thỏa mãn yêu cầu
Với giá trị nào của x để biểu thức $A = \frac{x - 3}{x + 1}$ có giá trị không lớn hơn 1?
- A.
  $x < - 1$
- B.
  $x \geq - 1$
- C.
  $x > - 1$
- D.
  $x < - 1$
Hướng dẫn:
Điều kiện xác định $x eq - 1$

Để biểu thức $A = \frac{x - 3}{x + 1}$ có giá trị không lớn hơn 1 thì:

$\frac{x - 3}{x + 1} \leq 1 \Leftrightarrow \frac{x - 3}{x + 1} - 1 \leq 0$

$\Leftrightarrow \frac{x - 3 - x - 1}{x + 1} \leq 0 \Leftrightarrow \frac{- 4}{x + 1} \leq 0$

Vì $- 4 < 0$ và $x - 1 eq 0$ nên $x + 1 > 0 \Leftrightarrow x > - 1$

Vậy x > -1 để biểu thức $A = \frac{x - 3}{x + 1}$ có giá trị không lớn hơn 1.
Câu 11: Vận dụng

Ghi lời giải bài toán vào ô trống

Một học sinh làm một bài thi Toán gồm 20 câu hỏi trắc nghiệm, mỗi câu đúng được cộng 5 điểm, mỗi câu sai bị trừ 2 điểm, câu không làm thì không trừ cũng không cộng điểm. Biết học sinh đã làm 19 câu và đạt hơn 62 điểm. Hãy cho biết số câu đúng tối thiểu mà học sinh đã làm được.

Chỗ nhập nội dung câu trả lời tự luận

Đáp án là:

Một học sinh làm một bài thi Toán gồm 20 câu hỏi trắc nghiệm, mỗi câu đúng được cộng 5 điểm, mỗi câu sai bị trừ 2 điểm, câu không làm thì không trừ cũng không cộng điểm. Biết học sinh đã làm 19 câu và đạt hơn 62 điểm. Hãy cho biết số câu đúng tối thiểu mà học sinh đã làm được.

Chỗ nhập nội dung câu trả lời tự luận
Câu 12: Vận dụng
Xác định độ dài đoạn đường tối thiểu
Một người đi bộ một quảng đường dài 10 km trong khoảng thời gian không nhiều hơn 3 giờ. Lúc đầu người đó đi với vận tốc 4 km/h, về sau đi với vận tốc 3 km/h. Xác định độ dài đoạn đường tối thiểu mà người đó đã đi với vận tốc 4 km/h.
- A.
  $3km$
- B.
  $5km$
- C.
  $4km$
- D.
  $6km$
Hướng dẫn:
Gọi độ dài đoạn đường tối thiểu mà người đó đi được với vận tốc 4 km/h là x (km).

Điều kiện: 0 < x < 10.

Quãng đường lúc sau là 10 − x (km).

Thời gian lúc đầu là $\frac{x}{4}$ giờ

Thời gian lúc sau $\frac{10 - x}{3}$ giờ

Do tổng thời gian đi bộ không quá 3 giờ nên ta có bất phương trình $\frac{x}{4} + \frac{10 - x}{3} \leq 3$ Giải ra ta được x ≥ 4.

Kết hợp điều kiện ta được 4 ≤ x < 10.

Vậy độ dài tối thiểu mà người đó đi được với vận tốc 4 km/h là 4 km.
Câu 13: Vận dụng cao
Tìm giá trị nguyên nhỏ nhất thỏa mãn bất phương trình
Giá trị nguyên nhỏ nhất thỏa mãn bất phương trình $\frac{x - 2}{2002} + \frac{x - 4}{2000} < \frac{x - 3}{2001} + \frac{x - 5}{1999}$ là:
- A.
  $2005$
- B.
  $2008$
- C.
  $2004$
- D.
  $2010$
Hướng dẫn:
Ta có:

$\frac{x - 2}{2002} + \frac{x - 4}{2000} < \frac{x - 3}{2001} + \frac{x - 5}{1999}$

$\Leftrightarrow \frac{x - 2}{2002} - 1 + \frac{x - 4}{2000} - 1 < \frac{x - 3}{2001} - 1 + \frac{x - 5}{1999} - 1$

$\Leftrightarrow \frac{x - 2004}{2002} + \frac{x - 2004}{2000} < \frac{x - 2004}{2001} + \frac{x - 2004}{1999}$

$\Leftrightarrow (x - 2004)\left( \frac{1}{2002} + \frac{1}{2000} - \frac{1}{2001} - \frac{1}{1999} ight) < 0$

Vì $\frac{1}{2002} + \frac{1}{2000} - \frac{1}{2001} - \frac{1}{1999} < 0$ nên $x - 2004 > 0 \Leftrightarrow x > 2004$

Vậy giá trị nguyên nhỏ nhất thỏa mãn bất phương trình là 2005.
Câu 14: Vận dụng cao
Giải bất phương trình và tìm nghiệm theo yêu cầu
Tìm số nguyên lớn nhất thỏa mãn bất phương trình:

$\frac{1987 - x}{15} + \frac{1988 - x}{16} + \frac{27 + x}{1999} + \frac{28 + x}{2000} > 4$
- A.
  $1985$
- B.
  $1970$
- C.
  $1988$
- D.
  $1971$
Hướng dẫn:
Ta có:

$\frac{1987 - x}{15} + \frac{1988 - x}{16} + \frac{27 + x}{1999} + \frac{28 + x}{2000} > 4$

$\Leftrightarrow \left( \frac{1987 - x}{15} - 1 ight) + \left( \frac{1988 - x}{16} - 1 ight) + \left( \frac{27 + x}{1999} - 1 ight) + \left( \frac{28 + x}{2000} - 1 ight) > 0$

$\Leftrightarrow \frac{1972 - x}{15} + \frac{1972 - x}{16} + \frac{x - 1972}{1999} + \frac{x - 1972}{2000} > 0$

$\Leftrightarrow (1972 - x)\left( \frac{1}{15} + \frac{1}{16} + \frac{1}{1999} + \frac{1}{2000} ight) > 0$

Vì $\frac{1}{15} + \frac{1}{16} + \frac{1}{1999} + \frac{1}{2000} > 0$ nên $1972 - x > 0 \Leftrightarrow x < 1972$

Suy ra nghiệm của bất phương trình là $x < 1972$

Vậy số nguyên lớn nhất thỏa mãn bất phương trình là $1971$
Câu 15: Vận dụng cao
Tìm giá trị nguyên lớn nhất thỏa mãn bất phương trình
Cho bất phương trình $\frac{2x - 4}{2014} + \frac{2x - 2}{2016} < \frac{2x - 1}{2017} + \frac{2x - 3}{2015}$ . Tìm giá trị nguyên lớn nhất thỏa mãn bất phương trình đã cho?
- A.
  $1012$
- B.
  $1009$
- C.
  $1010$
- D.
  $1008$
Hướng dẫn:
Ta có:

$\frac{2x - 4}{2014} + \frac{2x - 2}{2016} < \frac{2x - 1}{2017} + \frac{2x - 3}{2015}$

$\Leftrightarrow \frac{2x - 4}{2014} + \frac{2x - 2}{2016} - \frac{2x - 1}{2017} - \frac{2x - 3}{2015} < 0$

$\Leftrightarrow \left( \frac{2x - 4}{2014} - 1 ight) + \left( \frac{2x - 2}{2016} - 1 ight) - \left( \frac{2x - 1}{2017} - 1 ight) - \left( \frac{2x - 3}{2015} - 1 ight) > 0$

$\Leftrightarrow \frac{2x - 2018}{2014} + \frac{2x - 2018}{2016} - \frac{2x - 2018}{2017} - \frac{2x - 2018}{2015} < 0$

$\Leftrightarrow (2x - 2018)\left( \frac{1}{2014} + \frac{1}{2016} - \frac{1}{2017} - \frac{1}{2018} ight) < 0$

Vì $\frac{1}{2014} + \frac{1}{2016} - \frac{1}{2017} - \frac{1}{2018} > 0$ nên $2x - 2018 < 0 \Leftrightarrow x < 1009$

Suy ra nghiệm của bất phương trình là $x < 1009$

Vậy số nguyên lớn nhất thỏa mãn bất phương trình là $1008$ .
Câu 16: Vận dụng cao
Chọn đáp án chính xác
Tìm số nguyên nhỏ nhất thỏa mãn bất phương trình

$\frac{2017 - x}{15} + \frac{2018 - x}{16} + \frac{17 + x}{2019} + \frac{18 + x}{2020} \leq 4$
- A.
  $2020$
- B.
  $2002$
- C.
  $2004$
- D.
  $2000$
Hướng dẫn:
Ta có:

$\frac{2017 - x}{15} + \frac{2018 - x}{16} + \frac{17 + x}{2019} + \frac{18 + x}{2020} \leq 4$

$\Leftrightarrow \frac{2002 + 15 - x}{15} + \frac{2002 + 16 - x}{16} + \frac{2017 - 2002 + x}{2019} + \frac{2020 - 2002 + x}{2020} \leq 4$

$\Leftrightarrow \frac{2002 - x}{15} + \frac{15}{15} + \frac{2002 - x}{16} + \frac{16}{16} + \frac{x - 2002}{2019} + \frac{2019}{2019} + \frac{x - 2002}{2020} + \frac{2020}{2020} \leq 4$

$\Leftrightarrow \frac{2002 - x}{15} + 1 + \frac{2002 - x}{16} + 1 + \frac{x - 2002}{2019} + 1 + \frac{x - 2002}{2020} + 1 \leq 4$

$\Leftrightarrow \frac{2002 - x}{15} + \frac{2002 - x}{16} + \frac{x - 2002}{2019} + \frac{x - 2002}{2020} \leq 0$

$\Leftrightarrow (x - 2002)\left( \frac{- 1}{15} + \frac{- 1}{16} + \frac{1}{2019} + \frac{1}{2020} ight) \leq 0$

Vì $\frac{- 1}{15} + \frac{- 1}{16} + \frac{1}{2019} + \frac{1}{2020} \leq 0$ nên $x - 2002 \geq 0 \Leftrightarrow x \geq 2002$

Vậy số nguyên nhỏ nhất thỏa mãn bất phương trình đã cho là 2002.
Câu 17: Thông hiểu
Chọn khẳng định đúng
Cho biết $a - 1 = b + 2 = c - 3$ . Chọn khẳng định đúng?
- A.
  $b < a < c$
- B.
  $b < c < a$
- C.
  $a < b < c$
- D.
  $a < c < b$
Hướng dẫn:
Từ $a - 1 = b + 2$ suy ra $a = b + 2 + 1 = b + 3$

Từ $b + 2 = c - 3$ suy ra $c = b + 2 + 3 = b + 5$

Mà $b < b + 3 < b + 5$ nên $b < a < c$
Câu 18: Thông hiểu
Điền dấu thích hợp vào chỗ chấm
Nếu $a > b > 0$ thì dấu cần điền vào chỗ trống trong phép toán $2021a^{3}...2021b^{3}$ là:
- A.
  $\leq$
- B.
  $=$
- C.
  $<$
- D.
  $>$
Hướng dẫn:
Ta có: $a > b > 0$

$a.a > b.a \Leftrightarrow a^{2} > ab$

Ta có: $a^{2} > ab \Rightarrow a^{2}.a > a.ab \Leftrightarrow a^{3} > a^{2}b$

Mà $a > b > 0 \Rightarrow ab > bb \Leftrightarrow ab > b^{2}$

$\Rightarrow ab.a > b^{2}.b \Rightarrow a^{2}b > b^{3}$

$\Rightarrow a^{3} > a^{2}b > b^{3} \Rightarrow a^{3} > b^{3}$

Vậy $2021a^{3} > 2021b^{3}$ .
Câu 19: Thông hiểu
Chọn khẳng định đúng
Khẳng định nào sau đây đúng với mọi giá trị $a$ và $b$ ?
- A.
  $(a + b)^{2} = 2ab$
- B.
  $(a + b)^{2} < 2ab$
- C.
  $(a + b)^{2} > 2ab$
- D.
  $(a + b)^{2} \geq 2ab$
Hướng dẫn:
Ta có:

$P = (a + b)^{2} - 2ab = a^{2} + 2ab + b^{2} - 2ab$

$= a^{2} + b^{2} \geq 0;\forall a;b\mathbb{\in R}$ .

Do đó $P \geq 0;\forall a;b\mathbb{\in R \Rightarrow}(a + b)^{2} \geq 2ab$

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi $a = b = 0$
Câu 20: Thông hiểu
Chọn khẳng định đúng
Với $x;y$ bất kì. Khẳng định nào sau đây đúng?
- A.
  $(x + 2y)^{2} > 8xy$
- B.
  $(x + 2y)^{2} \leq 8xy$
- C.
  $(x + 2y)^{2} < 8xy$
- D.
  $(x + 2y)^{2} \geq 8xy$
Hướng dẫn:
Ta có:

$P = (x + 2y)^{2} - 8xy$

$= x^{2} + 4xy + 4y^{2} - 8xy$

$= x^{2} - 4xy + 4y^{2} = (x - 2y)^{2}$

Vì $(x - 2y)^{2} \geq 0;\forall x;y\mathbb{\in R}$

Nên $P \geq 0;\forall x;y\mathbb{\in R}$ suy ra $(x + 2y)^{2} \geq 8xy$
Câu 21: Vận dụng
Chọn kết luận đúng
Khẳng định nào sau đây đúng với mọi số thực dương $a$ và $b$ ?
- A.
  $\frac{(a + b)^{2}}{ab} > 4$
- B.
  $\frac{(a + b)^{2}}{ab} \geq 4$
- C.
  $\frac{(a + b)^{2}}{ab} \leq 4$
- D.
  $\frac{(a + b)^{2}}{ab} < 4$
Hướng dẫn:
Ta có:

$\frac{(a + b)^{2}}{ab} - 4 = \frac{a^{2} + 2ab + b^{2} - 4ab}{ab}$

$= \frac{a^{2} - 2ab + b^{2}}{ab} = \frac{(a - b)^{2}}{ab}$

Do $\left\{ \begin{matrix} ab > 0 \\ (a - b)^{2} \geq 0 \\ \end{matrix} ight.\ \forall a;b$ nên $\frac{(a - b)^{2}}{ab} \geq 0$ hay $\frac{(a + b)^{2}}{ab} \geq 4$ .
Câu 22: Vận dụng
Chọn kết luận đúng
Biết rằng $0 < a < b$ . Chọn kết luận đúng?
- A.
  $\frac{a}{b} + \frac{b}{a} < 2$
- B.
  $\frac{a}{b} + \frac{b}{a} > 2$
- C.
  $\frac{a}{b} + \frac{b}{a} = 1$
- D.
  $\frac{a}{b} + \frac{b}{a} \geq 2$
Hướng dẫn:
Với $0 < a < b$ ta có: $(a - b)^{2} > 0$

$\Leftrightarrow a^{2} - b^{2} - 2ab > 0$

$\Leftrightarrow a^{2} - b^{2} > 2ab$

$\Leftrightarrow \frac{a^{2} - b^{2}}{ab} > \frac{2ab}{ab}$ (vì $ab > 0$ )

$\Leftrightarrow \frac{a^{2}}{ab} - \frac{b^{2}}{ab} > 2 \Leftrightarrow \frac{a}{b} + \frac{b}{a} > 2$
Câu 23: Vận dụng
Chọn khẳng định sai
Với điều kiện $a;b$ bất kì. Chọn khẳng định sai?
- A.
  $a^{2} + 5 > 4a$
- B.
  $a^{2} + 10 < 6a + 1$
- C.
  $ab - b^{2} \leq a^{2}$
- D.
  $a^{2} + 1 > a$
Hướng dẫn:
Ta có:

$a^{2} + 5 - 4a = a^{2} - 4a + 4 + 1 = (a - 2)^{2} + 1 > 0$ (luôn đúng) nên $a^{2} + 5 > 4a$ .

$a^{2} + 1 - a = a^{2} - 2a.\frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{3}{4} = \left( a - \frac{1}{2} ight)^{2} + \frac{3}{4} > 0$ (luôn đúng) nên $a^{2} + 1 > a$ .

$a^{2} + 10 - (6a + 1) = a^{2} - 6a + 9 = (a - 3)^{2}$

Vì $(a - 3)^{2} \geq 0$ luôn đúng nên $a^{2} + 10 \ge 6a - 1$

Suy ra khẳng định $a^{2} + 10 < 6a + 1$ sai.

Ta có:

$a^{2} - ab + b^{2}$

$= a^{2} - 2a.\frac{b}{2} + \frac{b^{2}}{4} + \frac{3b^{2}}{4}$

$= \left( a - \frac{b}{2} ight)^{2} + \frac{3b^{2}}{4}$

Vì $\left( a - \frac{b}{2} ight)^{2} \geq 0;\forall a,b\mathbb{\in R}$ suy ra $\left( a - \frac{b}{2} ight)^{2} + \frac{3b^{2}}{4} \geq 0$ luôn đúng

Suy ra $ab - b^{2} \leq a^{2}$
Câu 24: Vận dụng
Tìm số khẳng định đúng
Với mọi $x > 0;y > 0$ , cho các khẳng định sau:

(1) $(x + y)\left( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} ight) \geq 4$

(2) $x^{2} + y^{3} \leq 0$

(3) $(x + y)\left( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} ight) < 4$

Trong các khẳng định trên, có bao nhiêu khẳng định đúng?
- A.
  $2$
- B.
  $3$
- C.
  $0$
- D.
  $1$
Hướng dẫn:
Ta có:

$(x + y)\left( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} ight) \geq 4 \Leftrightarrow 1 + \frac{y}{x} + \frac{x}{y} + 1 \geq 4$

$\Leftrightarrow \frac{x^{2} + y^{2}}{xy} \geq 2 \Leftrightarrow x^{2} + y^{2} \geq 2xy$ (do $x > 0;y > 0 \Rightarrow xy > 0$ )

$\Leftrightarrow x^{2} + y^{2} - 2xy \geq 0 \Leftrightarrow (x - y)^{2} \geq 0\forall x;y$

Suy ra $(x + y)\left( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} ight) \geq 4$ đúng và $(x + y)\left( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} ight) < 4$ sai

$x^{2} + y^{3} \leq 0$ với $\left\{ \begin{matrix} x > 0 \\ y > 0 \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} x^{2} > 0 \\ y^{2} > 0 \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow x^{2} + y^{3} > 0$

Suy ra $x^{2} + y^{3} \leq 0$ sai.
Câu 25: Vận dụng
Tính giá trị nhỏ nhất của P
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức $P = (a - 3)^{2} + (a + 1)^{2}$ với $a\mathbb{\in R}$ ?
- A.
  $16$
- B.
  $8$
- C.
  $0$
- D.
  $4$
Hướng dẫn:
Ta có:

$P = (a - 3)^{2} + (a + 1)^{2}$

$= a^{2} - 6a + 9 + a^{2} + 2a + 1$

$= 2a^{2} - 4a + 10 = 2\left( a^{2} - 2a + 5 ight)$

$= 2(a - 1)^{2} + 8$

Với $a\mathbb{\in R}$ ta có: $(a - 1)^{2} \geq 0 \Rightarrow P = 2(a - 1)^{2} + 8 \geq 8$

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi $(a - 1)^{2} = 0 \Leftrightarrow a = 1$

Vậy biểu thức P đạt giá trị nhỏ nhất bằng 8 khi và chỉ khi $a = 1$ .
Câu 26: Vận dụng
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức $P = a^{2} - 2a$ với $0 \leq a \leq 2$ ?
- A.
  $1$
- B.
  $4$
- C.
  $0$
- D.
  $2$
Hướng dẫn:
Ta có:

$0 \leq a \leq 2 \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} a \geq 0 \\ a \leq 2 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} a \geq 0 \\ a - 2 \leq 0 \\ \end{matrix} ight.$

$\Rightarrow a(a - 2) \leq 0 \Rightarrow a^{2} - 2a \leq 0$

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi $a(a - 2) = 0 \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} a = 0 \\ a = 2 \\ \end{matrix} ight.$

Vì $0 \leq a \leq 2$ nên $a = 0$ hoặc $a = 2$ tương đương với việc dấu bất đẳng thức $P = a^{2} - 2a \leq 0$ xảy ra được.

Vậy với $0 \leq a \leq 2$ thì giá trị lớn nhất của biểu thức P bằng 0 khi $a = 0$ hoặc $a = 2$ .
Câu 27: Vận dụng cao
Tính giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Cho hai số thực dương $x;y$ thỏa mãn $\frac{4}{x^{2}} + \frac{5}{y^{2}} \geq 9$ . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức $C = 2x^{2} + \frac{6}{x^{2}} + 3y^{2} + \frac{8}{y^{2}}$ ?
- A.
  $x \geq - \frac{5}{3}$
- B.
  $x \leq \frac{5}{3}$
- C.
  $x \geq \frac{5}{3}$
- D.
  $x \leq - \frac{5}{3}$
Hướng dẫn:
Ta có:

$C = 2x^{2} + \frac{6}{x^{2}} + 3y^{2} + \frac{8}{y^{2}}$

$= 2x^{2} + \frac{2}{x^{2}} + 3y^{2} + \frac{3}{y^{2}} + \frac{4}{x^{2}} + \frac{5}{y^{2}}$

$= 2\left( x^{2} + \frac{1}{x^{2}} ight) + 3\left( y^{2} + \frac{1}{y^{2}} ight) + \left( \frac{4}{x^{2}} + \frac{5}{y^{2}} ight)$

Mặt khác ta có:

$2\left( x^{2} + \frac{1}{x^{2}} ight) \geq 2.2 = 4$

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi $x^{2} = \frac{1}{x^{2}} \Leftrightarrow x^{4} = 1 \Leftrightarrow x = 1$ (vì $x > 0$ )

$3\left( y^{2} + \frac{1}{y^{2}} ight) \geq 3.2 = 6$ dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi $y^{2} = \frac{1}{y^{2}} \Leftrightarrow y^{4} = 1 \Leftrightarrow y = 1$ vì (y >0)

$\left( \frac{4}{x^{2}} + \frac{5}{y^{2}} ight) \geq 9$ theo giả thiết.

Khi x =1; y = 1 thì dấu bằng xảy ra

$\Rightarrow C \geq 4 + 6 + 9 = 19$

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức C bằng 19 khi x = y = 1.
Câu 28: Vận dụng cao
Chọn khẳng định đúng
Khẳng định nào sau đây đúng với mọi $a;b;c$ ?
- A.
  $a^{2} + b^{2} + c^{2} > ab + bc + ca$
- B.
  $a^{2} + b^{2} + c^{2} \geq ab + bc + ca$
- C.
  $a^{2} + b^{2} + c^{2} \leq ab + bc + ca$
- D.
  $a^{2} + b^{2} + c^{2} = ab + bc + ca$
Hướng dẫn:
Ta có:

$a^{2} + b^{2} + c^{2} - ab - bc - ca$

$= \frac{1}{2}\left( 2a^{2} + 2b^{2} + 2c^{2} - 2ab - 2bc - 2ca ight)$

$= \frac{1}{2}\left\lbrack \left( a^{2} - 2ab + b^{2} ight) + \left( b^{2} - 2bc + c^{2} ight) + \left( c^{2} - 2ca + a^{2} ight) ightbrack$

$= \frac{1}{2}\left\lbrack (a - b)^{2} + (b - c)^{2} + (c - a)^{2} ightbrack \geq 0$

Vì $(a - b)^{2} \geq 0;(b - c)^{2} \geq 0;(c - a)^{2} \geq 0$ với mọi $a;b;c$ )

Nên $a^{2} + b^{2} + c^{2} \geq ab + bc + ca$

Dấu bằng xảy ra khi $a = b = c$ .
Câu 29: Vận dụng cao
Chọn kết luận chính xác
Với các số $a,b,c$ bất kì. Hãy so sánh $3\left( a^{2} + b^{2} + c^{2} ight)$ và $(a + b + c)^{2}$ ?
- A.
  $3\left( a^{2} + b^{2} + c^{2} ight) = (a + b + c)^{2}$
- B.
  $3\left( a^{2} + b^{2} + c^{2} ight) \leq (a + b + c)^{2}$
- C.
  $3\left( a^{2} + b^{2} + c^{2} ight) < (a + b + c)^{2}$
- D.
  $3\left( a^{2} + b^{2} + c^{2} ight) \geq (a + b + c)^{2}$
Hướng dẫn:
Ta có:

$3\left( a^{2} + b^{2} + c^{2} ight) - (a + b + c)^{2}$

$= 3a^{2} + 3b^{2} + 3c^{2} - a^{2} - b^{2} - c^{2} - 2ab - 2ac - 2bc$

$= 2a^{2} + 2b^{2} + 2c^{2} - 2ab - 2ac - 2bc$

$= (a - b)^{2} + (b - c)^{2} + (c - a)^{2} \geq 0$

(vì $(a - b)^{2} \geq 0;(b - c)^{2} \geq 0;(c - a)^{2} \geq 0$ với mọi $a;b;c$ )

Nên $3\left( a^{2} + b^{2} + c^{2} ight) \leq (a + b + c)^{2}$ .
Câu 30: Vận dụng cao

Ghi lời giải bài toán vào ô trống

Cho $a, b, c$ là ba số thực dương thỏa mãn điều kiện $a + b + c = 1$ .

Chứng minh rằng: $\sqrt{\frac{ab}{c + ab}} + \sqrt{\frac{bc}{a + bc}} + \sqrt{\frac{ca}{b + ca}} \leq \frac{3}{2}$ .

Chỗ nhập nội dung câu trả lời tự luận

Đáp án là:

Cho $a, b, c$ là ba số thực dương thỏa mãn điều kiện $a + b + c = 1$ .

Chứng minh rằng: $\sqrt{\frac{ab}{c + ab}} + \sqrt{\frac{bc}{a + bc}} + \sqrt{\frac{ca}{b + ca}} \leq \frac{3}{2}$ .

Chỗ nhập nội dung câu trả lời tự luận

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!