Xét các số nguyên dương \(a,b\) sao cho phương trình \(a{{\ln }^{2}}x+b\ln x+5=0\) có hai nghiệm phân biệt \({{x}_{1}},{{x}_{2}}\) và phương trình \(5{{\log }^{2}}x+b\log x+a=0\) có hai nghiệm phân việt \({{x}_{3}},{{x}_{4}}\) thỏa mãn \({{x}_{1}}{{x}_{2}}>{{x}_{3}}{{x}_{4}}\). Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(S=2a+3b\).
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có điều kiện để hai phương trình có hai nghiệm phân biệt là
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {{{\rm{\Delta }}_1} = {b^2} - 20a > 0}\\ {{{\rm{\Delta }}_2} = {b^2} - 20a > 0} \end{array}} \right. \Leftrightarrow {b^2} > 20a\)
Vậy theo giả thiết, ta có
\({{x}_{1}}{{x}_{2}}>{{x}_{3}}{{x}_{4}}\Leftrightarrow {{e}^{-\frac{b}{a}}}>{{10}^{-\frac{b}{5}}}\Leftrightarrow -\frac{b}{a}>-\frac{b}{5}\ln 10\Leftrightarrow a>\frac{5}{\ln 10~}\approx 2,1714\)
\(\Rightarrow a\ge 3\Rightarrow {{b}^{2}}>20a\ge 20.3=60\Rightarrow b\ge 8\Rightarrow S\ge 2.3+3.8=24+6=30\).