Câu 15.
Để phương trình $\cos(2x - \frac{\pi}{3}) - m = 2$ có nghiệm, ta cần tìm điều kiện của $m$ sao cho phương trình này có nghiệm.
Bước 1: Xác định khoảng giá trị của $\cos(2x - \frac{\pi}{3})$.
Ta biết rằng $\cos(\theta)$ luôn nằm trong khoảng $[-1, 1]$. Do đó:
\[ -1 \leq \cos(2x - \frac{\pi}{3}) \leq 1 \]
Bước 2: Thay vào phương trình và tìm điều kiện của $m$.
Phương trình ban đầu là:
\[ \cos(2x - \frac{\pi}{3}) - m = 2 \]
\[ \cos(2x - \frac{\pi}{3}) = m + 2 \]
Do $\cos(2x - \frac{\pi}{3})$ nằm trong khoảng $[-1, 1]$, ta có:
\[ -1 \leq m + 2 \leq 1 \]
Bước 3: Giải bất phương trình để tìm giá trị của $m$.
\[ -1 \leq m + 2 \leq 1 \]
\[ -1 - 2 \leq m \leq 1 - 2 \]
\[ -3 \leq m \leq -1 \]
Bước 4: Tìm các giá trị nguyên của $m$ trong khoảng $[-3, -1]$.
Các giá trị nguyên của $m$ là: $-3, -2, -1$.
Bước 5: Tính tổng của các giá trị nguyên của $m$.
\[ T = (-3) + (-2) + (-1) = -6 \]
Vậy tổng T của các phần tử trong S là $-6$.
Đáp án đúng là: D. $T = -6$.
Câu 16.
Để phương trình $\sqrt3\cos x + m - 1 = 0$ có nghiệm, ta cần tìm điều kiện của tham số $m$ sao cho phương trình có nghiệm.
Bước 1: Xác định điều kiện của $\cos x$
- Biết rằng $-1 \leq \cos x \leq 1$, ta có:
\[ -1 \leq \cos x \leq 1 \]
Bước 2: Biến đổi phương trình
- Ta có phương trình $\sqrt3\cos x + m - 1 = 0$. Biến đổi phương trình này thành:
\[ \sqrt3\cos x = 1 - m \]
\[ \cos x = \frac{1 - m}{\sqrt3} \]
Bước 3: Áp dụng điều kiện của $\cos x$
- Để phương trình có nghiệm, $\frac{1 - m}{\sqrt3}$ phải nằm trong khoảng từ -1 đến 1:
\[ -1 \leq \frac{1 - m}{\sqrt3} \leq 1 \]
Bước 4: Giải bất phương trình
- Nhân cả ba vế với $\sqrt3$:
\[ -\sqrt3 \leq 1 - m \leq \sqrt3 \]
- Chuyển 1 sang vế trái:
\[ -\sqrt3 - 1 \leq -m \leq \sqrt3 - 1 \]
- Nhân cả ba vế với -1 (nhớ đổi dấu bất đẳng thức):
\[ \sqrt3 + 1 \geq m \geq -\sqrt3 + 1 \]
- Viết lại dưới dạng khoảng:
\[ -\sqrt3 + 1 \leq m \leq \sqrt3 + 1 \]
Bước 5: Tìm các giá trị nguyên của $m$
- Ta biết rằng $\sqrt3 \approx 1.732$, do đó:
\[ -1.732 + 1 \leq m \leq 1.732 + 1 \]
\[ -0.732 \leq m \leq 2.732 \]
- Các giá trị nguyên của $m$ trong khoảng này là: $m = 0, 1, 2$
Vậy có tất cả 3 giá trị nguyên của tham số $m$ để phương trình có nghiệm.
Đáp án đúng là: C. 3.
Câu 17.
Để phương trình \( m \cos x + 1 = 0 \) có nghiệm, ta cần \( \cos x = -\frac{1}{m} \). Điều này yêu cầu \( -1 \leq -\frac{1}{m} \leq 1 \).
Từ đó, ta có:
\[ -1 \leq -\frac{1}{m} \leq 1 \]
\[ -1 \leq \frac{1}{m} \leq 1 \]
Điều này tương đương với:
\[ \left| \frac{1}{m} \right| \leq 1 \]
\[ |m| \geq 1 \]
Do đó, \( m \) phải thỏa mãn \( m \leq -1 \) hoặc \( m \geq 1 \).
Bây giờ, ta xét đoạn \([-2018, 2018]\):
- Các giá trị nguyên của \( m \) trong đoạn \([-2018, -1]\) là từ \(-2018\) đến \(-1\), tổng cộng có \( 2018 \) giá trị.
- Các giá trị nguyên của \( m \) trong đoạn \([1, 2018]\) là từ \(1\) đến \(2018\), tổng cộng có \( 2018 \) giá trị.
Vậy tổng số giá trị nguyên của \( m \) là:
\[ 2018 + 2018 = 4036 \]
Đáp án đúng là: C. 4036.
Câu 18.
Để giải phương trình $\sin 2x = \cos x$, ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Chuyển đổi phương trình về dạng dễ giải hơn:
\[
\sin 2x = \cos x
\]
Ta biết rằng $\sin 2x = 2 \sin x \cos x$. Do đó, phương trình trở thành:
\[
2 \sin x \cos x = \cos x
\]
Bước 2: Chuyển tất cả các hạng tử về một vế:
\[
2 \sin x \cos x - \cos x = 0
\]
Bước 3: Nhân cả hai vế với $\cos x$ (với điều kiện $\cos x \neq 0$):
\[
\cos x (2 \sin x - 1) = 0
\]
Bước 4: Xét các trường hợp:
- Trường hợp 1: $\cos x = 0$
\[
x = \frac{\pi}{2} + k\pi \quad (k \in \mathbb{Z})
\]
- Trường hợp 2: $2 \sin x - 1 = 0$
\[
2 \sin x = 1 \implies \sin x = \frac{1}{2}
\]
Giải phương trình $\sin x = \frac{1}{2}$:
\[
x = \frac{\pi}{6} + k2\pi \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{5\pi}{6} + k2\pi \quad (k \in \mathbb{Z})
\]
Bước 5: Kết hợp các nghiệm lại:
\[
x = \frac{\pi}{2} + k\pi \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{\pi}{6} + k2\pi \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{5\pi}{6} + k2\pi \quad (k \in \mathbb{Z})
\]
Bước 6: Kiểm tra lại các nghiệm:
- Nghiệm $x = \frac{\pi}{2} + k\pi$ thỏa mãn $\cos x = 0$.
- Nghiệm $x = \frac{\pi}{6} + k2\pi$ và $x = \frac{5\pi}{6} + k2\pi$ thỏa mãn $\sin x = \frac{1}{2}$.
Do đó, phương trình $\sin 2x = \cos x$ có nghiệm là:
\[
\left[\begin{array}{l}
x = \frac{\pi}{6} + \frac{k2\pi}{3} \\
x = \frac{\pi}{2} + k2\pi
\end{array}\right. \quad (k \in \mathbb{Z})
\]
Vậy đáp án đúng là:
D. $\left[\begin{array}{l}
x = \frac{\pi}{6} + \frac{k2\pi}{3} \\
x = \frac{\pi}{2} + k2\pi
\end{array}\right. \quad (k \in \mathbb{Z})$
Câu 19.
Để giải phương trình $\sin 3x = \cos x$, ta sử dụng công thức biến đổi tổng thành tích hoặc trực tiếp sử dụng các tính chất của sin và cos.
Bước 1: Chuyển đổi phương trình về dạng dễ giải hơn:
\[
\sin 3x = \cos x
\]
Bước 2: Sử dụng công thức $\cos x = \sin(\frac{\pi}{2} - x)$:
\[
\sin 3x = \sin\left(\frac{\pi}{2} - x\right)
\]
Bước 3: Xét các trường hợp:
- Trường hợp 1: $3x = \frac{\pi}{2} - x + k2\pi$
- Trường hợp 2: $3x = \pi - (\frac{\pi}{2} - x) + k2\pi$
Trường hợp 1:
\[
3x = \frac{\pi}{2} - x + k2\pi
\]
\[
3x + x = \frac{\pi}{2} + k2\pi
\]
\[
4x = \frac{\pi}{2} + k2\pi
\]
\[
x = \frac{\pi}{8} + k\frac{\pi}{2}
\]
Trường hợp 2:
\[
3x = \pi - \frac{\pi}{2} + x + k2\pi
\]
\[
3x = \frac{\pi}{2} + x + k2\pi
\]
\[
3x - x = \frac{\pi}{2} + k2\pi
\]
\[
2x = \frac{\pi}{2} + k2\pi
\]
\[
x = \frac{\pi}{4} + k\pi
\]
Vậy nghiệm của phương trình $\sin 3x = \cos x$ là:
\[
x = \frac{\pi}{8} + k\frac{\pi}{2}; x = \frac{\pi}{4} + k\pi
\]
Do đó, đáp án đúng là:
B. $x = \frac{\pi}{8} + k\frac{\pi}{2}; x = \frac{\pi}{4} + k\pi$.
Câu 20.
Để giải phương trình $3^{x^2-2x} = 81$, ta thực hiện các bước sau:
1. Viết lại phương trình dưới dạng cùng cơ số:
Ta nhận thấy rằng $81$ có thể viết thành $3^4$. Do đó, phương trình trở thành:
\[
3^{x^2-2x} = 3^4
\]
2. So sánh các mũ:
Vì hai lũy thừa có cùng cơ số, ta có thể so sánh các mũ của chúng:
\[
x^2 - 2x = 4
\]
3. Rearrange the equation to standard form:
\[
x^2 - 2x - 4 = 0
\]
4. Giải phương trình bậc hai:
Ta sử dụng công thức nghiệm của phương trình bậc hai $ax^2 + bx + c = 0$, trong đó $a = 1$, $b = -2$, và $c = -4$:
\[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
\]
Thay các giá trị vào:
\[
x = \frac{-(-2) \pm \sqrt{(-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4)}}{2 \cdot 1}
\]
\[
x = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 16}}{2}
\]
\[
x = \frac{2 \pm \sqrt{20}}{2}
\]
\[
x = \frac{2 \pm 2\sqrt{5}}{2}
\]
\[
x = 1 \pm \sqrt{5}
\]
5. Tìm tổng các nghiệm:
Các nghiệm của phương trình là $x_1 = 1 + \sqrt{5}$ và $x_2 = 1 - \sqrt{5}$. Tổng các nghiệm là:
\[
x_1 + x_2 = (1 + \sqrt{5}) + (1 - \sqrt{5}) = 2
\]
Vậy tổng các nghiệm của phương trình là 2.
Đáp án đúng là: D. 2.
Câu 21.
Để giải phương trình $\log_{16}(x+5)=\frac12$, ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định điều kiện xác định (ĐKXĐ):
Ta cần đảm bảo rằng $x + 5 > 0$. Do đó, $x > -5$.
2. Chuyển đổi phương trình logarit sang dạng số mũ:
Phương trình $\log_{16}(x+5)=\frac12$ có thể viết lại dưới dạng số mũ như sau:
\[
16^{\frac{1}{2}} = x + 5
\]
3. Tính giá trị của $16^{\frac{1}{2}}$:
Ta biết rằng $16 = 4^2$, do đó:
\[
16^{\frac{1}{2}} = (4^2)^{\frac{1}{2}} = 4
\]
Vậy phương trình trở thành:
\[
4 = x + 5
\]
4. Giải phương trình để tìm giá trị của $x$:
\[
x = 4 - 5 = -1
\]
5. Kiểm tra điều kiện xác định:
Ta đã xác định $x > -5$. Giá trị $x = -1$ thỏa mãn điều kiện này.
Vậy nghiệm của phương trình là $x = -1$.
Đáp án đúng là: B. -1.
Câu 22.
Điều kiện xác định (ĐKXĐ):
\[ x - 4 > 0 \quad \text{và} \quad x^2 - 5x + 4 > 0 \]
Từ \( x - 4 > 0 \), ta có:
\[ x > 4 \]
Từ \( x^2 - 5x + 4 > 0 \), ta giải bất phương trình:
\[ x^2 - 5x + 4 = (x - 1)(x - 4) > 0 \]
Phương trình \( x^2 - 5x + 4 = 0 \) có hai nghiệm \( x = 1 \) và \( x = 4 \). Do đó, ta có:
\[ x < 1 \quad \text{hoặc} \quad x > 4 \]
Kết hợp với điều kiện \( x > 4 \), ta có:
\[ x > 4 \]
Phương trình đã cho là:
\[ \log_2(x-4) = \log_2(x^2-5x+4) \]
Do tính chất của hàm logarit, ta có:
\[ x - 4 = x^2 - 5x + 4 \]
Rearrange the equation:
\[ x^2 - 6x + 8 = 0 \]
Giải phương trình bậc hai này:
\[ x^2 - 6x + 8 = 0 \]
\[ (x - 2)(x - 4) = 0 \]
Ta có hai nghiệm:
\[ x = 2 \quad \text{hoặc} \quad x = 4 \]
Kiểm tra lại điều kiện \( x > 4 \):
- \( x = 2 \) không thỏa mãn điều kiện \( x > 4 \)
- \( x = 4 \) không thỏa mãn điều kiện \( x > 4 \)
Vậy phương trình không có nghiệm nào thỏa mãn điều kiện.
Đáp án: C. 0.