Xét hàm số có và thỏa mãn điều kiện

a) Tính . Chứng minh rằng với mọi số nguyên dương và với mọi số thực dương .
b) Đặt , chứng minh rằng , với mọi số thực dương và từ đó, tìm tất cả các hàm số thỏa mãn yêu cầu bài toán.

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
a) (3,0 điểm) Trong (*), thay , ta có hay với mọi . (0,5)

Ta sẽ chứng minh bằng quy nạp rằng . Khẳng định đúng với . Giả sử đúng với thì . Theo nguyên lý quy nạp thì khẳng định đúng. Vì thế . (0,5)

Từ đẳng thức suy ra với mọi số thực và cũng từ đẳng thức này ta được suy ra . Tiếp theo ta chứng minh đúng với mọi số nguyên dương bằng quy nạp theo . (0,5)

Thật vậy với đã chứng minh ở trên, giả sử với số nguyên dương , tiếp theo ta cần chứng minh bất đẳng thức . Từ bất đẳng thức trên và đẳng thức suy ra . Từ đó ta có bất đẳng thức với số nguyên dương . Vì thế cho ta được với mọi . (0,5)

Nếu tồn tại để thì thay vào giả thiết, ta có

Từ đây quy nạp được . (0,5)

Trong (*) thay thoả mãn và (với để hệ phương trình này có nghiệm dương). Ta có ngay mà nên có vô lý, điều này cho thấy luôn phải có . (0,5)

b) (2,0 điểm) Với , ta có nên thay vào (*), ta có
(0,5)

Vì nên . Thay thì . Thay vào (**), ta có nên với . Do đó

Trong (**), thay thì , sử dụng đẳng thức ở trên, ta có ngay với mọi . (0,5)

Trong (**), thay , ta có

Chia từng vế của đẳng thức này cho (**), ta có

Cách 1: Do với mọi nên từ là hàm cộng tính ta được là hàm đơn điệu tăng suy ra , trong đó là hằng số dương. Thử lại ta được hay với mọi .
Cách 2: Thay ngược lại vào (**) thì có . Vì thế hàm này vừa cộng tính vừa nhân tính trên nên .
Thay ngược lại được . Thử lại, ta thấy hàm này thoả mãn. (1,0)

Ghi chú: nếu học sinh chưa giải được câu a) mà làm câu b) thì vẫn tính điểm bình thường.
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Đề Thi Olympic Trại Hè Hùng Vương Lần Thứ XX, 2026 - Đề Thi Toán 11

4 câu hỏi•Thời gian 180 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết

Các câu hỏi khác trong đề (4 câu)

Xem toàn bộ đề →
Luyện nhanh tại chỗ • Chọn đáp án để kiểm tra ngay

Thử sức thêm các câu hỏi trắc nghiệm cùng môn

Câu luyện thêm 1Trích từ: Đề Cuối Học Kỳ I Toán 10 Hệ GDPT THPT Thanh Bình 1 Sở GD&ĐT Đồng Tháp 2024-2025 - Đề Số 1
Bất phương trình nào sau đây là bất phương trình bậc nhất hai ẩn?
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 2Trích từ: Đề Cuối Học Kỳ I Toán 10 Hệ GDPT THPT Thanh Bình 1 Sở GD&ĐT Đồng Tháp 2024-2025 - Đề Số 1
Điểm thi toán giữa kỳ của một nhóm gồm 7 học sinh lớp 10A là 4;4;5;6;7;8;9 . Số trung vị của dãy số liệu đã cho là
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 3Trích từ: Đề Cuối Học Kỳ I Toán 10 Hệ GDPT THPT Thanh Bình 1 Sở GD&ĐT Đồng Tháp 2024-2025 - Đề Số 1
Tập xác định của hàm số là
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 4Trích từ: Đề Cuối Học Kỳ I Toán 10 Hệ GDPT THPT Thanh Bình 1 Sở GD&ĐT Đồng Tháp 2024-2025 - Đề Số 1
Vecto có điểm đầu và điểm cuối được kí hiệu là
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 5Trích từ: Đề Cuối Học Kỳ I Toán 10 Hệ GDPT THPT Thanh Bình 1 Sở GD&ĐT Đồng Tháp 2024-2025 - Đề Số 1
Ở góc phần tư thứ nhất của đường tròn lượng giác. Hãy chọn kết quả đúng trong các kết quả sau đây.
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 6Trích từ: Đề Cuối Học Kỳ I Toán 10 Hệ GDPT THPT Thanh Bình 1 Sở GD&ĐT Đồng Tháp 2024-2025 - Đề Số 1
Trục đối xứng của parabol là
Xem trang câu hỏi →

Muốn biết hiện tại bạn đạt khoảng bao nhiêu điểm ở môn này? Làm thử đề nhanh 15 phút để hệ thống chấm điểm ngay.

Làm đề nhanh 15 phút ngay