a) Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho các số dương, ta có :

\(\log_23+\log_32>2\sqrt{\log_23.\log_32}=2\sqrt{1}=2\)

Không xảy ra dấu "=" vì \(\log_23\ne\log_32\)

Mặt khác, ta lại có :

\(\log_23+\log_32<\frac{5}{2}\Leftrightarrow\log_23+\frac{1}{\log_23}-\frac{5}{2}<0\)

                             \(\Leftrightarrow2\log^2_23-5\log_23+2<0\)

                            \(\Leftrightarrow\left(\log_23-1\right)\left(\log_23-2\right)<0\) (*)

Hơn nữa, \(2\log_23>2\log_22>1\) nên \(2\log_23-1>0\)

Mà \(\log_23<\log_24=2\Rightarrow\log_23-2<0\)

Từ đó suy ra (*) luôn đúng. Vậy \(2<\log_23+\log_32<\frac{5}{2}\)

b) Vì \(a,b\ge1\) nên \(\ln a,\ln b,\ln\frac{a+b}{2}\) không âm. 

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có

\(\ln a+\ln b\ge2\sqrt{\ln a.\ln b}\)

Suy ra 

\(2\left(\ln a+\ln b\right)\ge\ln a+\ln b+2\sqrt{\ln a\ln b}=\left(\sqrt{\ln a}+\sqrt{\ln b}\right)^2\)

Mặt khác :

\(\frac{a+b}{2}\ge\sqrt{ab}\Rightarrow\ln\frac{a+b}{2}\ge\frac{1}{2}\left(\ln a+\ln b\right)\)

Từ đó ta thu được :

\(\ln\frac{a+b}{2}\ge\frac{1}{4}\left(\sqrt{\ln a}+\sqrt{\ln b}\right)^2\)

hay \(\frac{\sqrt{\ln a}+\sqrt{\ln b}}{2}\le\sqrt{\ln\frac{a+b}{2}}\)

c) Ta chứng minh bài toán tổng quát :

\(\log_n\left(n+1\right)>\log_{n+1}\left(n+2\right)\) với mọi n >1

Thật vậy, 

\(\left(n+1\right)^2=n\left(n+2\right)+1>n\left(n+2\right)>1\) 

suy ra :

\(\log_{\left(n+1\right)^2}n\left(n+2\right)<1\Leftrightarrow\frac{1}{2}\log_{n+1}n\left(n+2\right)<1\)

                                  \(\Leftrightarrow\log_{n+1}n+\log_{\left(n+1\right)}n\left(n+2\right)<2\)

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có :

\(2>\log_{\left(n+1\right)}n+\log_{\left(n+1\right)}n\left(n+2\right)>2\sqrt{\log_{\left(n+1\right)}n.\log_{\left(n+1\right)}n\left(n+2\right)}\)

Do đó ta có :

\(1>\log_{\left(n+1\right)}n.\log_{\left(n+1\right)}n\left(n+2\right)\) và \(\log_n\left(n+1>\right)\log_{\left(n+1\right)}\left(n+2\right)\) với mọi n>1

a) \(A=\log_{5^{-2}}5^{\frac{5}{4}}=-\frac{1}{2}.\frac{5}{4}.\log_55=-\frac{5}{8}\)

b) \(B=9^{\frac{1}{2}\log_22-2\log_{27}3}=3^{\log_32-\frac{3}{4}\log_33}=\frac{2}{3^{\frac{3}{4}}}=\frac{2}{3\sqrt[3]{3}}\)

c) \(C=\log_3\log_29=\log_3\log_22^3=\log_33=1\)

d) Ta có \(D=\log_{\frac{1}{3}}6^2-\log_{\frac{1}{3}}400^{\frac{1}{2}}+\log_{\frac{1}{3}}\left(\sqrt[3]{45}\right)\)

                   \(=\log_{\frac{1}{3}}36-\log_{\frac{1}{3}}20+\log_{\frac{1}{3}}45\)

                   \(=\log_{\frac{1}{3}}\frac{36.45}{20}=\log_{3^{-1}}81=-\log_33^4=-4\)

Ta có : \(a^2+4b^2=12ab\Leftrightarrow a^2+4ab+4b^2=16ab\)

                                      \(\Leftrightarrow\left(a+2b\right)^2=16ab\Leftrightarrow\left(\frac{a+2b}{4}\right)^2=ab\)

 \(\Rightarrow\log_{2013}\left(\frac{a+2b}{4}\right)^2=\log_{2013}\left(ab\right)\)

\(\Leftrightarrow2\left[\log_{2013}\left(a+2b\right)-2\log_{2013}2\right]=\log_{2013}a+\log_{2013}b\)

\(\Leftrightarrow\log_{2013}\left(a+2b\right)-2\log_{2013}2=\frac{1}{2}\left(\log_{2013}a+\log_{2013}b\right)\)

=> Điều phải chứng minh 

a. Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta được 

\(\log_23+\log_32>2\sqrt{\log_23.\log_32}=2\) (1)

((1) không có dấu bằng vì \(\log_23\ne\log_32\))

Ta có :

                 \(\log_23+\log_32< \frac{5}{2}\Leftrightarrow\log_23+\frac{1}{\log_32}-\frac{5}{2}< 0\)

              \(\Leftrightarrow2\log^2_23-5\log_23+2< 0\)

              \(\Leftrightarrow\left(2\log_23-1\right)\left(\log_23-2\right)< 0\)  (*)

Mặt khác : \(\begin{cases}2\log_23-1>0\\\log_23-3< 0\end{cases}\)  \(\Rightarrow\) (*) đúng

                                               \(\Rightarrow\log_23+\log_32< \frac{5}{2}\) (2)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow2< \log_23+\log_32< \frac{5}{2}\) => Điều phải chứng minh

b. Ta có \(\log_{\frac{1}{2}}3+\log_3\frac{1}{2}=-\left(\log_23+\log_32\right)\)  (1)

Chứng minh như câu a ta được :

                \(\log_23+\log_32>2\Rightarrow-\left(\log_23+\log_32\right)< -2\)  (2)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\log_{\frac{1}{2}}3+\log_3\frac{1}{2}< -2\) => Điều phải chứng minh

\(\log_an.\log_bn+\log_bn.\log_cn+\log_cn.\log_an=\frac{\log n.\log n}{\log_a.\log_b}+\frac{\log n.\log n}{\log_b.\log_b}+\frac{\log n.\log n}{\log_c.\log_a}\)

                                                                  \(=\left(\log n\right)^2\frac{\log a+\log b+\log c}{\log a\log b\log c}\)

                                                                  \(=\frac{\log abc}{\log a\log b\log c}.\frac{\left(\log n\right)^3}{\log n}\)

                                                                  \(=\frac{\log_an\log_bn\log_cn}{\log_{abc}n}\)

=> Điều phải chứng minh

a)\(\log_{\frac{2}{x}}x^2-14\log_{16x}x^3+40\log_{4x}\sqrt{x}=0\)ĐKXĐ: x>0

\(\Leftrightarrow2\log_{\frac{2}{x}}x-42\log_{16x}+20\log_{4x}\sqrt{x}=0\)

\(\Leftrightarrow\frac{2}{\log_x\frac{2}{x}}-\frac{42}{\log_x16x}+\frac{20}{\log_x4x}=0\)

\(\Leftrightarrow\frac{2}{\log_x2-1}-\frac{42}{4\log_x2+1}+\frac{20}{2\log_x+1}=0\)

Đặt \(\log_x2=a\left(a\in R\right)\)

Thay vào pt:\(\frac{2}{a-1}-\frac{42}{4a+1}+\frac{20}{2a+1}=0\)

\(\Leftrightarrow2a^2-a+4=0\)(pt này vô nghiệm)

Vậy pt đã cho vô nghiệm

cái đó phải là \(-42\log_{16x}x\) nhé bạn

\(\log_{\frac{x}{2}}4x^2+2\log_{\frac{x^3}{8}}2x+\log_{2x}\frac{x^4}{4}=-\frac{14}{3}\)(ĐKXĐ:x>0)

\(\Leftrightarrow2\log_{\frac{x}{2}}2x+\frac{2}{3}\log_{\frac{x}{2}}2x+2\log_{2x}\frac{x^2}{2}=-\frac{14}{3}\)

\(\Leftrightarrow\frac{8}{3}\log_{\frac{x}{2}}2x+2\log_{2x}\frac{x^2}{2}=-\frac{14}{3}\)

Xét \(\log_{2x}\frac{x^2}{2}=\log_{2x}\frac{x^2}{4}\cdot2=2\log_{2x}\frac{x}{2}+\log_{2x}2=\frac{2}{\log_{\frac{x}{2}}2x}+\frac{1}{1+\log_2x}\)

Thay vào phương trình ta được:

\(\frac{8}{3}\log_{\frac{x}{2}}2x+2\left(\frac{2}{\log_{\frac{x}{2}}2x}+\frac{1}{1+\log_2x}\right)=-\frac{14}{3}\)

Đặt \(\log_2x=a\left(a\in R\right)\)

Xét

\(\log_{\frac{x}{2}}2x=\log_{\frac{x}{2}}2+\log_{\frac{x}{2}}x=\frac{1}{\log_2\frac{x}{2}}+\frac{1}{\log_x\frac{x}{2}}=\frac{1}{\log_2x-1}+\frac{1}{1-\log_x2}=\frac{1}{a-1}+\frac{1}{1-\frac{1}{a}}=\frac{a+1}{a-1}\)

Thay vào pt ta được:

\(\frac{8}{3}\cdot\frac{a+1}{a-1}+2\left(2\cdot\frac{a-1}{a+1}+\frac{1}{a+1}\right)=-\frac{14}{3}\)

Giải ra ta được a=0 hoặc a=-23/17

\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}x=1\\x=2^{-\frac{23}{17}}\end{matrix}\right.\)

Đặt \(\frac{a}{b^2}=x;\frac{b}{c^2}=y;\frac{c}{a^2}=z\) thì \(\frac{b^2}{a}=\frac{1}{x};\frac{a^2}{c}=\frac{1}{y};\frac{c^2}{b}=\frac{1}{z}\)

\(\Rightarrow xyz=\frac{a}{b^2}\cdot\frac{b}{c^2}\cdot\frac{c}{a^2}=1\)

Ta có: \(x+y+z=\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}=\frac{xy+yz+zx}{xyz}=xy+yz+zx\)

Lại có: \(\left(x-1\right)\left(y-1\right)\left(z-1\right)=xyz-xy-yz-zx+x+y+z-1=1-x-y-z+x+y+z-1=0\)(vì xyz=1, xy+yz+zx=x+y+z)

=>x-1=0 hoặc y-1=0 hoặc z-1=0

=>x=1 hoặc y=1 hoặc z=1

=>a/b²=1 hoặc b/c²=1 hoặc c/a²=1

=>a=b² hoặc b=c² hoặc c=a² (ĐPCM)

Cách khác

Ta có: \(\frac{a}{b^2}+\frac{b}{c^2}+\frac{c}{a^2}=\frac{b^2}{a}+\frac{a^2}{c}+\frac{c^2}{b}\)

<=>\(a^2b^2c^2\left(\frac{a}{b^2}+\frac{b}{c^2}+\frac{c}{a^2}\right)=abc\left(\frac{b^2}{a}+\frac{a^2}{c}+\frac{c^2}{b}\right)\) (a²b²c²=abc=1)

<=>\(\frac{a^3b^2c^2}{b^2}+\frac{a^2b^3c^2}{c^2}+\frac{a^2b^2c^3}{a^2}=\frac{ab^3c}{a}+\frac{a^3bc}{c}+\frac{abc^3}{b}\)

<=>\(a^3c^2+b^3a^2+c^3b^2=b^3c+a^3b+c^3a\)

<=>\(a^3c^2+b^3a^2+c^3b^2-b^3c-a^3b-c^3a-a^2b^2c^2+abc=0\) (a²b²c²=abc=1)

<=>\(\left(a^3c^2-a^2b^2c^2\right)+\left(b^3a^2-a^3b\right)+\left(c^3b^2-c^3a\right)+\left(abc-b^3c\right)=0\)

<=>\(-a^2c^2\left(b^2-a\right)+a^2b\left(b^2-a\right)+c^3\left(b^2-a\right)-bc\left(b^2-a\right)=0\)

<=>\(\left(b^2-a\right)\left(-a^2c^2+a^2b+c^3-bc\right)=0\)

<=>\(\left(b^2-a\right)\left[c^2\left(c-a^2\right)-b\left(c-a^2\right)\right]=0\)

<=>\(\left(b^2-a\right)\left(c^2-b\right)\left(c-a^2\right)=0\) 

Đến đây dễ rồi

\(2^x=x^2\Rightarrow xln2=2lnx\Rightarrow\frac{ln2}{2}=\frac{lnx}{x}\Rightarrow x=2\)

Ta cũng có \(\frac{2ln2}{2.2}=\frac{lnx}{x}\Rightarrow\frac{ln4}{4}=\frac{lnx}{x}\Rightarrow x=4\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=2\\b=4\end{matrix}\right.\)

Pt dưới: \(4logx-\frac{logx}{loge}=log4\)

\(\Leftrightarrow logx\left(4-ln10\right)=log4\Leftrightarrow logx\left(ln\left(\frac{e^4}{10}\right)\right)=log4\)

\(\Rightarrow logx=\frac{log4}{ln\left(\frac{e^4}{10}\right)}=log4.log_{\frac{e^4}{10}}e\)

\(\Rightarrow x=10^{log4.log_{\frac{e^4}{10}}e}=\left(10^{log4}\right)^{log_{\frac{e^4}{10}}e}=2^{2.log_{\frac{e^4}{10}}e}\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}c=2\\d=4\end{matrix}\right.\)

Bạn tự thay kết quả và tính