Có bao nhiêu cặp số nguyên $(x;y)$ thỏa mãn $\log_3\big(x^2+y^2+x\big)+\log_2\big(x^2+y^2\big)\leq\log_3x+\log_2\big(x^2+y^2+24x\big)?$
$89$ | |
$48$ | |
$90$ | |
$49$ |
Chọn phương án B.
Điều kiện: $x>0$.
$\begin{array}{cccc}
&\log_3\big(x^2+y^2+x\big)+\log_2\big(x^2+y^2\big)&\leq&\log_3x+\log_2\big(x^2+y^2+24x\big)\\
\Leftrightarrow&\log_3\big(x^2+y^2+x\big)-\log_3x&\leq&\log_2\big(x^2+y^2+24x\big)-\log_2\big(x^2+y^2\big)\\
\Leftrightarrow&\log_3\dfrac{x^2+y^2+x}{x}&\leq&\log_2\dfrac{x^2+y^2+24x}{x^2+y^2}\\
\Leftrightarrow&\log_3\left(1+\dfrac{x^2+y^2}{x}\right)&\leq&\log_2\left(1+\dfrac{24x}{x^2+y^2}\right)\,\,(1)
\end{array}$
Ta có $\begin{aligned}[t]
3^t=1+\dfrac{x^2+y^2}{x}&\Leftrightarrow3^t-1=\dfrac{x^2+y^2}{x}\\
&\Leftrightarrow\dfrac{1}{3^t-1}=\dfrac{x}{x^2+y^2}\\
&\Leftrightarrow\dfrac{24}{3^t-1}=\dfrac{24x}{x^2+y^2}\\
&\Leftrightarrow1+\dfrac{24}{3^t-1}=1+\dfrac{24x}{x^2+y^2}.
\end{aligned}$
Suy ra $f(t)$ đồng biến trên khoảng $(0;+\infty)$.
Vì $0<x\leq8$ và $x,y$ nguyên nên ta có các trường hợp sau:
Vậy có $48$ cặp số nguyên $(x;y)$ thỏa đề.