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:

Kỳ Thi Olympic Trại Hè Hùng Vương Lần Thứ Xx, 2026 - Đề Thi Môn Toán - Lớp 11

4 câu hỏi•Thời gian 180 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết
Làm trọn bộ đề thi này

Các câu hỏi khác trong đề (4 câu)

Xem toàn bộ đề →
Xét hàm số f:(0;+ ) (0;+ ) có f(1)=2 và thỏa mãn điều kiện a) Tính f... - Đáp Án & Lời Giải | dethichuan.com