ĐẠI HỌC KHỐI D NĂM 2006 CHỨNG MINH RẰNG VỚI MỌI A > 0, HỆ PHƯƠNG...

Bài 4: ĐẠI HỌC KHỐI D NĂM 2006

Chứng minh rằng với mọi a > 0, hệ phương trình sau có nghiệm duy nhất:

x y

e e ln(1 x) ln(1 y)

      

  

y x a



Giải

Điều kiện: x, y > 1. Hệ đã cho tương đương với:

x a x

e e ln(1 x) ln(1 a x) 0 (1)

        

  

y x a (2)

Hệ đã cho có nghiệm duy nhất khi và chỉ khi phương trình (1) có nghiệm duy

nhất trong khoảng (1; + ).

Xét hàm số f(x) = e x a  e x  ln(1 x) ln(1 a x) với x > 1.    

   

Do f(x) liên tục trong khoảng (1; +) và

 

x lim f(x) 1 , lim f(x) x



nên phương trình f(x) = 0 có nghiệm trong khoảng (1; + ).

x a x 1 1

f '(x) e e

Mặt khác:    

1 x 1 a x

  

x a a

=     

e (e 1) 0, x > 1

(1 x)(1 a x)

 f(x) đồng biến trong khoảng (1; + ).

Suy ra phương trình f(x) = 0 có nghiệm duy nhất trong khoảng (1; + ).

Vậy hệ đã cho có nghiệm duy nhất.