Cho bất phương trình \(m{.3^{x + 1}} + (3m + 2){(4 – \sqrt 7 )^x} + {(4 + \sqrt 7 )^x} > 0\), với m là tham số. Tìm tất cả các giá trị của tham số m để bất phương trình đã cho nghiệm đúng với mọi \(x \in \left( { – \infty ;0} \right)\).
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(m{.3^{x + 1}} + (3m + 2).{(4 – \sqrt 7 )^x} + {(4 + \sqrt 7 )^x} > 0 \Leftrightarrow 3m + (3m + 2).{\left( {\frac{{4 – \sqrt 7 }}{3}} \right)^x} + {\left( {\frac{{4 + \sqrt 7 }}{3}} \right)^x} > 0\)
Đặt \(t = {\left( {\frac{{4 + \sqrt 7 }}{3}} \right)^x}\), vì x < 0 nên 0 < t < 1.
BPT trở thành \(3m + \frac{{3m + 2}}{t} + t > 0,\,\,\forall t \in \left( {0\,;\,\,1} \right) \Leftrightarrow 3m > \frac{{ – {t^2} – 2}}{{t + 1}},t \in \left( {0\,;\,\,1} \right)\)
Xét \(f(t) = \frac{{ – {t^2} – 2}}{{t + 1}},t \in \left( {0\,;\,\,1} \right)\)
\({f^t}(t) = \frac{{ – {t^2} – 2t + 2}}{{{{\left( {t + 1} \right)}^2}}} = 0 \Leftrightarrow t = \sqrt 3 – 1\)
Vậy yêu cầu bài toán \( \Leftrightarrow 3m > \frac{{2\sqrt 3 – 6}}{{\sqrt 3 }} \Leftrightarrow m > \frac{{2 – 2\sqrt 3 }}{3}.\)