Cho bất phương trình: ${x^2} - 2x \le \left| {x - 2} \right| + ax - 6$. Giá trị dương nhỏ nhất của $a$ để bất phương trình có nghiệm gần nhất với số nào sau đây:
Trả lời bởi giáo viên
Trường hợp 1: $x \in \left[ {2; + \infty } \right)$.
Khi đó bất phương trình đã cho trở thành:
${x^2} - \left( {a + 3} \right)x + 8 \le 0$$ \Leftrightarrow a \ge x + \dfrac{8}{x} - 3 \ge 4\sqrt 2 - 3 \approx 2,65$$\forall x \in \left[ {2; + \infty } \right)$.
Dấu xảy ra khi $x = 2\sqrt 2 $.
Trường hợp 2: $x \in \left( { - \infty ;2} \right)$.
Khi đó bất phương trình đã cho trở thành:
${x^2} - \left( {a + 1} \right)x + 4 \le 0$
$\Leftrightarrow ax \ge {x^2} -x+4$
$ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a \ge \dfrac{{x^2} -x+4}{x}\;\;khi\;\;x \in \left( {0;2} \right)\;\;\;\;\;\;\\a \le \dfrac{{x^2} -x+4}{x}\;\;khi\;\;x \in \left( { - \infty ;0} \right)\;\;\;\end{array} \right.$.
$ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a \ge x + \dfrac{4}{x} - 1\;\;khi\;\;x \in \left( {0;2} \right)\;\;\;\;\;\;\left( 1 \right)\\a \le x + \dfrac{4}{x} - 1\;\;khi\;\;x \in \left( { - \infty ;0} \right)\;\;\;\left( 2 \right)\end{array} \right.$.
Giải $\left( 1 \right)$ ta được $a > 3$ (theo bất đẳng thức Cauchy).
Giải $\left( 2 \right)$: $a \le x + \dfrac{4}{x} - 1$$ \Leftrightarrow a \le - 2\sqrt {x.\dfrac{4}{x}} - 1 = - 5$.
Vậy giá trị dương nhỏ nhất của $a$ gần với số $2,6$.
Hướng dẫn giải:
- Phá dấu giá trị tuyệt đối, cô lập \(a\) ở mỗi trường hợp.
- Điều kiện có nghiệm của bất phương trình \(f\left( x \right) \le m\) là \(m \ge \min f\left( x \right)\) trên khoảng đang xét.
- Điều kiện có nghiệm của bất phương trình \(f\left( x \right) \ge m\) là \(m \le \max f\left( x \right)\) trên khoảng đang xét.