Tìm m để hệ bất phương trình $\left \{ {{x-1>0} \atop {x^{2}-2mx+1\leq0}} \right.$ có nghiệm 13/07/2021 Bởi Samantha Tìm m để hệ bất phương trình $\left \{ {{x-1>0} \atop {x^{2}-2mx+1\leq0}} \right.$ có nghiệm
Đáp án: $m \in \left( {1; + \infty } \right)$ Giải thích các bước giải: Ta có: $\left\{ \begin{array}{l}x – 1 > 0\\{x^2} – 2mx + 1 \le 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x > 1\\{x^2} – 2mx + 1 \le 0\left( 1 \right)\end{array} \right.\left( I \right)$ Tam thức ${x^2} – 2mx + 1$ có $\Delta ‘ = \left( { – {m^2}} \right) – 1 = {m^2} – 1$ +) TH1: Nếu $\Delta ‘ < 0$ thì ${x^2} – 2mx + 1 > 0,\forall x$ $\to $ Bất phương trình $(1)$ vô nghiệm $\to$ Hệ bất phương trình $(I)$ vô nghiệm. +) TH2: Nếu $\Delta ‘ = 0$ thì ${x^2} – 2mx + 1 \ge 0,\forall x$ $\to $ Dấu bằng xảy ra của $(1)$ xảy ra. Khi đó: $ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}m = 1\\{x^2} – 2mx + 1 = 0\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}m = – 1\\{x^2} – 2mx + 1 = 0\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}m = 1\\{x^2} – 2x + 1 = 0\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}m = – 1\\{x^2} + 2x + 1 = 0\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}m = 1\\x = 1\left( {ktm:x > 1} \right)\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}m = – 1\\x = – 1\left( {ktm:x > 1} \right)\end{array} \right.\end{array} \right.$ $\to $ Hệ Bất phương trình $(I)$ vô nghiệm. +) TH3: $\Delta ‘ > 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m > 1\\m < – 1\end{array} \right.$ Khi đó: Tam thức $x^2-2mx+1$ có hai nghiệm: ${x_1} = m + \sqrt {{m^2} – 1} ;{x_2} = m – \sqrt {{m^2} – 1} $ Nên $\left( 1 \right) \Leftrightarrow m – \sqrt {{m^2} – 1} \le x \le m + \sqrt {{m^2} + 1} $ Để hệ $(I)$ có nghiệm $\begin{array}{l} \Leftrightarrow \left( {1; + \infty } \right) \cap \left[ {m – \sqrt {{m^2} + 1} ;m + \sqrt {{m^2} + 1} } \right] \ne \emptyset \\ \Leftrightarrow m + \sqrt {{m^2} + 1} > 1\\ \Leftrightarrow \sqrt {{m^2} + 1} > 1 – m\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}1 – m < 0\\\left\{ \begin{array}{l}1 – m > 0\\{m^2} + 1 > {\left( {1 – m} \right)^2}\end{array} \right.\end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m > 1\\\left\{ \begin{array}{l}m < 1\\ – 2m < 0\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m > 1\\\left\{ \begin{array}{l}m < 1\\m > 0\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m > 1\left( c \right)\\0 < m < 1\left( l \right)\end{array} \right.\end{array}$ Vậy $m \in \left( {1; + \infty } \right)$ thỏa mãn Bình luận
Đáp án:
$m \in \left( {1; + \infty } \right)$
Giải thích các bước giải:
Ta có:
$\left\{ \begin{array}{l}
x – 1 > 0\\
{x^2} – 2mx + 1 \le 0
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x > 1\\
{x^2} – 2mx + 1 \le 0\left( 1 \right)
\end{array} \right.\left( I \right)$
Tam thức ${x^2} – 2mx + 1$ có $\Delta ‘ = \left( { – {m^2}} \right) – 1 = {m^2} – 1$
+) TH1: Nếu $\Delta ‘ < 0$ thì ${x^2} – 2mx + 1 > 0,\forall x$
$\to $ Bất phương trình $(1)$ vô nghiệm
$\to$ Hệ bất phương trình $(I)$ vô nghiệm.
+) TH2: Nếu $\Delta ‘ = 0$ thì ${x^2} – 2mx + 1 \ge 0,\forall x$
$\to $ Dấu bằng xảy ra của $(1)$ xảy ra.
Khi đó:
$ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
m = 1\\
{x^2} – 2mx + 1 = 0
\end{array} \right.\\
\left\{ \begin{array}{l}
m = – 1\\
{x^2} – 2mx + 1 = 0
\end{array} \right.
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
m = 1\\
{x^2} – 2x + 1 = 0
\end{array} \right.\\
\left\{ \begin{array}{l}
m = – 1\\
{x^2} + 2x + 1 = 0
\end{array} \right.
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
m = 1\\
x = 1\left( {ktm:x > 1} \right)
\end{array} \right.\\
\left\{ \begin{array}{l}
m = – 1\\
x = – 1\left( {ktm:x > 1} \right)
\end{array} \right.
\end{array} \right.$
$\to $ Hệ Bất phương trình $(I)$ vô nghiệm.
+) TH3: $\Delta ‘ > 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
m > 1\\
m < – 1
\end{array} \right.$
Khi đó:
Tam thức $x^2-2mx+1$ có hai nghiệm: ${x_1} = m + \sqrt {{m^2} – 1} ;{x_2} = m – \sqrt {{m^2} – 1} $
Nên $\left( 1 \right) \Leftrightarrow m – \sqrt {{m^2} – 1} \le x \le m + \sqrt {{m^2} + 1} $
Để hệ $(I)$ có nghiệm
$\begin{array}{l}
\Leftrightarrow \left( {1; + \infty } \right) \cap \left[ {m – \sqrt {{m^2} + 1} ;m + \sqrt {{m^2} + 1} } \right] \ne \emptyset \\
\Leftrightarrow m + \sqrt {{m^2} + 1} > 1\\
\Leftrightarrow \sqrt {{m^2} + 1} > 1 – m\\
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
1 – m < 0\\
\left\{ \begin{array}{l}
1 – m > 0\\
{m^2} + 1 > {\left( {1 – m} \right)^2}
\end{array} \right.
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
m > 1\\
\left\{ \begin{array}{l}
m < 1\\
– 2m < 0
\end{array} \right.
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
m > 1\\
\left\{ \begin{array}{l}
m < 1\\
m > 0
\end{array} \right.
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
m > 1\left( c \right)\\
0 < m < 1\left( l \right)
\end{array} \right.
\end{array}$
Vậy $m \in \left( {1; + \infty } \right)$ thỏa mãn