Xét hệ phương trình $\left\{ \begin{array}{l}{7^{x - 1}} = 6y - 5\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\\{7^{y - 1}} = 6x - 5\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\end{array} \right.$ có nghiệm \(\left( {x;y} \right)\). Khi đó phát biểu nào sau đây đúng:
Phương pháp giải
Trừ vế cho vế hai phương trình cho nhau rồi sử dụng phương pháp hàm số.
Lời giải của Tự Học 365
Trừ vế theo vế (1) cho (2) ta được: \({7^{x - 1}} - {7^{y - 1}} = 6y - 6x\) \( \Leftrightarrow {7^{x - 1}} + 6x = {7^{y - 1}} + 6y\,\,\,\,\,\left( * \right).\)
Xét hàm số \(f\left( t \right) = {7^{t - 1}} + 6t\) trên \(\mathbb{R},\) ta có: \(f'\left( t \right) = {7^{t - 1}}\ln 7 + 6 > 0,\,\forall t \in \mathbb{R}.\)
Vậy hàm số\(f\left( t \right)\) đồng biến trên \(\mathbb{R}.\)
Do đó: \(\left( * \right) \Leftrightarrow f\left( x \right) = f\left( y \right) \Leftrightarrow x = y.\)
Thay \(x = y\) vào (1) ta được: \({7^{x - 1}} - 6x + 5 = 0\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( {**} \right)\)
Xét hàm số \(g\left( a \right) = {7^{a - 1}} - 6a + 5\,\)trên \(\left[ {1 + {{\log }_7}\left( {\dfrac{6}{{\ln 7}}} \right); + \infty } \right)\), ta có:
\(g'\left( a \right) = {7^{a - 1}}\ln 7 - 6 \ge 0,\,\forall a \in \left[ {1 + {{\log }_7}\left( {\dfrac{6}{{\ln 7}}} \right); + \infty } \right)\)
Vậy hàm số \(g\left( a \right)\)đồng biến trên\(\left[ {1 + {{\log }_7}\left( {\dfrac{6}{{\ln 7}}} \right); + \infty } \right)\).
Lại có: \(g\left( 2 \right) = 0 \Rightarrow \left( {**} \right) \Leftrightarrow x = 2.\)
Xét hàm số \(u\left( b \right) = {7^{b - 1}} - 6b + 5\,\)trên \(\left( { - \infty ;1 + {{\log }_7}\left( {\dfrac{6}{{\ln 7}}} \right)} \right)\), ta có:
\(u'\left( b \right) = {7^{b - 1}}\ln 7 - 6 < 0,\,\forall b \in \left( { - \infty ;1 + {{\log }_7}\left( {\dfrac{6}{{\ln 7}}} \right)} \right)\)
Vậy hàm số \(u\left( b \right)\)đồng biến trên\(\left( { - \infty ;1 + {{\log }_7}\left( {\dfrac{6}{{\ln 7}}} \right)} \right)\).
Lại có: \(u\left( 1 \right) = 0 \Rightarrow \left( {**} \right) \Leftrightarrow x = 1.\)
Đáp án cần chọn là: a
Toán Lớp 12