Giải phương trình log2 = 1 + x - 2x
Giải phương trình log2 = 1 + x - 2x (*)
Điều kiện ⇔ ⇔ x > 0
(*) ⇔ log2 = 1 - 2x + x và x > 0
⇔ log2 ( 2x -1) - log2 x = 1 - 2x + x và x > 0
⇔ ( 2x -1) + log2 ( 2x -1) = x + log2 x (**) và x > 0.
Xét hàm f(t) = t + log2 2t đồng biến khi t > 0.
Do đó f(u) = f(v) ⇔ u = v, với u > 0, v > 0.
Vậy từ (**) ⇔ 2x - 1 = x ⇔ 2x - 1 -1 = 0 (***).
Lại xét hàm g(x) = 2x - 1 -1 khi x > 0
g'(x) = 2x ln2 - 1, g'(x) = 0 ⇔ 2x = = log2 e > 1.
Ta có g''(x) > 0 với mọi x nên g'(x) là hàm tăng trên R
=> g'(x) < 0, ∀ x < log2 (log2 e ) và g'(x) > 0, ∀ x > log2 (log2 e )
=>g giảm trên [- ∞; log2 (log2 e]
g tăng trên [log2 (log2 e ; + ∞)
=> g(x) = 0 có tối đa một nghiệm trên ( -∞ ; log2 (log2 e )] và có tối đa một nghiệm trên [log2 (log2 e ) ; + ∞).
Bằng cách thử nghiệm ta có phương trình g(x) = 0 (***) có 2 nghiệm là c = 0 và x =1. Vì x > 0 nên (*) ⇔ x = 1.
Kết luận: Phương trình có nghiệm duy nhất là x = 1