Cho x, y là các số thực thỏa mãn \(\log _{2}(2 x+2)+x-3 y=8^{y}(*)\) . Biết \(0 \leq x \leq 2018\), số cặp x, y nguyên thỏa mãn đẳng thức (*) là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{aligned} &\text { Ta có } \log _{2}(2 x+2)+x-3 y=8^{y} \Leftrightarrow 2^{\log _{2}(x+1)}+\log _{2}(x+1)=2^{3 y}+3 y \text { (1) }\\ &\text { Xét hàm số } f(t)=2^{t}+t \text { có } f^{\prime}(t)=2^{t} \ln 2+1>0, \forall t \in \mathbb{R} \text { . }\\ &\text { Khi đó }(1) \Leftrightarrow f\left(\log _{2}(x+1)\right)=f(3 y) \Leftrightarrow \log _{2}(x+1)=3 y \Leftrightarrow x=2^{3 y}-1\\ &\text { Với } 0 \leq x \leq 2018 \Leftrightarrow 1 \leq 8^{y} \leq 2019 \Leftrightarrow 0 \leq y \leq \log _{8} 2019 \approx 3.7 \text { . }\\ &\text { Vì } y \in \mathbb{Z} \Rightarrow y \in\{0 ; 1 ; 2 ; 3\} \text { . Rõ ràng với } y \text { nguyên thì } x \text { nguyên. } \end{aligned}\)
Vậy có 4 cặp số x y, nguyên thỏa mãn yêu cầu bài toán.