Cho các số thực a, b thỏa mãn \(0 < a < 1 < b,ab > 1\). Giá trị lớn nhất của biểu thức \(P = {\log _a}ab + \frac{4}{{\left( {1 - {{\log }_a}b} \right).{{\log }_{\frac{a}{b}}}ab}}\) bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{array}{l}
P = {\log _a}ab + \frac{4}{{\left( {1 - {{\log }_a}b} \right).{{\log }_{\frac{a}{b}}}ab}} = 1 + {\log _a}b + \frac{4}{{\left( {1 - {{\log }_a}b} \right).\frac{{{{\log }_a}ab}}{{{{\log }_a}\frac{a}{b}}}}}\\
= 1 + {\log _a}b + \frac{4}{{\left( {1 - {{\log }_a}b} \right).\frac{{1 + {{\log }_a}b}}{{1 - {{\log }_a}b}}}} = 1 + {\log _a}b + \frac{4}{{{{\log }_a}b + 1}}
\end{array}\)
Do \(0<a<1<b\) nên \(1 + {\log _a}b < 0\). Áp dụng BĐT Cô si ta có:
\( - \left( {1 + {{\log }_a}b} \right) + \frac{4}{{ - \left( {{{\log }_a}b + 1} \right)}} \ge 2\sqrt {\left[ { - \left( {1 + {{\log }_a}b} \right)} \right].\frac{4}{{ - \left( {{{\log }_a}b + 1} \right)}}} = 4 \Rightarrow P \le - 4\)
\({P_{\max }} = - 4\) khi và chỉ khi \(1 + {\log _a}b = - 2 \Leftrightarrow {\log _a}b = - 3 \Leftrightarrow b = \frac{1}{{{a^3}}}\)
Đề thi thử THPT QG môn Toán năm 2019
Sở GD & ĐT Yên Bái lần 1