Đại số 9 – Chuyên đề 2 – Nhân, chia căn thức bậc hai (tiếp)

C – Hướng dẫn – trả lời – đáp số

DẠNG 1: Thực hiện phép tính.

Bài tập 1: Tính:

a) A = displaystylesqrt(3+sqrt5+2sqrt3)(3sqrt5+2sqrt3)=sqrt32(sqrt5+2sqrt3)2

= displaystylesqrt952sqrt3=sqrt42sqrt3=sqrt(sqrt31)2=sqrt31.

b) B = displaystylesqrt4+sqrt4.sqrt2.sqrt(2+sqrt2+sqrt2)(2sqrt2+sqrt2)=sqrt4+2sqrt2.sqrt22(sqrt2+sqrt2)2

= displaystylesqrt2(2+sqrt2).sqrt2sqrt2=sqrt2(2+sqrt2)(2sqrt2)=sqrt2.2=2.

Bài tập 2: Thực hiện phép tính:

a) displaystylesqrt36+3sqrt9.54sqrt92.5=6+9sqrt536sqrt5=627sqrt5;

b) displaystylesqrt36.7sqrt100.7+sqrt144.7sqrt64.7=sqrt7.(sqrt36sqrt100+sqrt144sqrt64)

= displaystylesqrt7.(610+128)=0;

c) displaystyle2sqrt40sqrt122sqrt5sqrt33sqrt20sqrt3=2sqrt80sqrt32sqrt5sqrt36sqrt5sqrt3

= displaystyle8sqrt5sqrt32sqrt5sqrt36sqrt5sqrt3=sqrt5sqrt3(826)=0.

Bài tập 3: Thực hiện phép tính:

a)       displaystyle2sqrt5; b)       displaystyle17sqrt5; c)       0.

Bài tập 4:

Ta có: displaystylesqrtfrac35+sqrtfrac53=fracsqrt3sqrt5+fracsqrt5sqrt3=frac8sqrt15.

Vậy M = displaystylesqrt15left(frac8sqrt15right)28.frac8sqrt15.sqrt15+16=sqrt8282+16=sqrt16=4.

Bài tập 5: Tính:

a) displaystylesqrtfrac9999911111=sqrt9=3.

b) displaystylesqrtfrac84237247=sqrtfrac(84+37)(8437)47=sqrtfrac121.4747=sqrt121=11.

c) displaystylesqrtfrac5(382172)8(472192)=sqrtfrac5(38+17)(3817)8(47+19)(4719)=sqrtfrac5,,.,,55,,.,,218,,.,,66,,.,,28=sqrtfrac2564=frac58.

d) displaystylesqrtfrac0,2,,.,,1,21,,.,,0,37,5,,.,,3,2,,.,,0,64=sqrtfrac2.121.375.32.64=sqrtfrac12125600=frac11160.

Bài tập 6: Biến đổi biểu thức dưới dấu căn về dạng tích rồi tính:

a) displaystylesqrt(27+23)(2723)=sqrt50.4=sqrt2.52.22=10sqrt2;

b) displaystylesqrt(37+35)(3735)=sqrt72.2=sqrt144=12;

c) displaystylesqrt(65+63)(6563)=sqrt128.2=sqrt256=16;

d) displaystylesqrt(117+108)(117108)=sqrt225.9=15.3=45.

Bài tập 7: Tích của hai số là: displaystylefracsqrt19+sqrt72.fracsqrt19sqrt72=frac1974=3.

Bài tập 8: Tính displaystylesqrtA biết:

a) A = displaystyle(sqrt7sqrt6)2; displaystylesqrtA=sqrt7sqrt6;

b) A = displaystyle(3sqrt5+1)2; displaystylesqrtA=3sqrt5+1;

c) 2A = displaystyle246sqrt15=(sqrt153)2; displaystylesqrtA=fracsqrt153sqrt2.

Bài tập 9: Tính:

a) displaystylesqrtfrac6+2sqrt52sqrtfrac62sqrt52sqrt2=fracsqrt(sqrt5+1)2sqrt2fracsqrt(sqrt51)2sqrt2sqrt2

= displaystylefracsqrt5+1sqrt5+1sqrt2sqrt2=sqrt2sqrt2=0;

b) Biến đổi tương tự câu a). Đáp số: displaystylesqrt7sqrt2;

c) Biến đổi tương tự câu a). Đáp số: displaystyle4sqrt6.

Bài tập 10: Thực hiện các phép tính:

a) Viết displaystyle4+sqrt15 thành displaystylesqrt4+sqrt15.sqrt4+sqrt15 ta được:

displaystylesqrt4+sqrt15.sqrt4+sqrt15.sqrt4sqrt15.(sqrt10sqrt6)

displaystylesqrt4+sqrt15.1.sqrt2.(sqrt5sqrt3)

= displaystylesqrt8+2sqrt15.(sqrt5sqrt3)=(sqrt5+sqrt3)(sqrt5sqrt3)=2.

b) Đáp số: 8.

c) Đặt displaystylefracsqrtsqrt5+2+sqrtsqrt52sqrtsqrt5+1 = m, displaystylesqrt32sqrt2 = n.

Tính m2 ta được m2 = 2 nên m = displaystylesqrt2. Tính n ta được displaystylesqrt21. Đáp số: 1.

Bài tập 11:

M = displaystylefracsqrt(2x+1)2sqrtx.sqrtx.left|2x2x1right|=frac2x+1x.left|2x2x1right|.

x = displaystyle(sqrt10sqrt6).sqrt4+sqrt15=sqrt2.(sqrt5sqrt3).sqrt4+sqrt15

= displaystyle(sqrt5sqrt3).sqrt8+2sqrt15=(sqrt5sqrt3)(sqrt5+sqrt3)=2.

Vậy M = displaystylefrac2.2+12.left|2.2221right|=frac52.left|5right|=frac12.

Bài tập 12: Tính:

a)

Q = displaystylesqrt3sqrt5.sqrt3+sqrt5.(sqrt3sqrt5+sqrt3+sqrt5)

displaystylesqrt32(sqrt5)2.(sqrt3sqrt5+sqrt3+sqrt5)

= displaystyle2.(sqrt3sqrt5+sqrt3+sqrt5)=sqrt2.sqrt2.(sqrt3sqrt5+sqrt3+sqrt5)

= displaystylesqrt2.(sqrt3sqrt5.sqrt2+sqrt3+sqrt5.sqrt2)=sqrt2.(sqrt62sqrt5+sqrt6+2sqrt5)

= displaystylesqrt2.(sqrt(sqrt51)2+sqrt(sqrt5+1)2)=sqrt2.(sqrt51+sqrt5+1)=2sqrt10;

b) R = displaystylesqrt2+sqrt3.sqrt2+sqrt2+sqrt3.sqrt(2+sqrt2+sqrt2+sqrt3).(2sqrt2+sqrt2+sqrt3)

= displaystylesqrt2+sqrt3.sqrt2+sqrt2+sqrt3.sqrt4(2+sqrt2+sqrt3)

= displaystylesqrt2+sqrt3.sqrt2+sqrt2+sqrt3.sqrt2sqrt2+sqrt3

= displaystylesqrt2+sqrt3.sqrt(2+sqrt2+sqrt3).(2sqrt2+sqrt3)=sqrt2+sqrt3.sqrt4(2+sqrt3)

= displaystylesqrt2+sqrt3.sqrt2sqrt3=sqrt43=sqrt1=1.

Bài tập 13: So sánh:

a) Ta có: displaystyle(3+sqrt5)2=9+5+6sqrt5=14+sqrt36.sqrt5=14+sqrt180,

displaystyle(2sqrt2+sqrt6)2=8+6+4sqrt12=14+sqrt16.sqrt12=14+sqrt192.

Vì 180 < 192 nên displaystyle14+sqrt180 < displaystyle14+sqrt192 hay displaystyle3+sqrt5 < displaystyle2sqrt2+sqrt6.

b) Tương tự câu a): displaystyle2sqrt3+4 > displaystyle3sqrt2+sqrt10.

c) Cách 1: Ta có: 182 = 324,

displaystyle(sqrt15.sqrt17)2=255.

Vì 324 > 255 nên 182 > displaystyle(sqrt15.sqrt17)2 hay 18 > displaystylesqrt15.sqrt17.

Cách 2: Ta có: displaystylesqrt15.sqrt17=sqrt161.sqrt16+1

= displaystylesqrt(161).(16+1)=sqrt1621<sqrt162=16<18.

Bài tập 14*:

  1. 9972 = 9972 – 32 + 32 = (997 – 3)(997 + 3) + 32 = 994.1000 + 9 = 994009.
  2. displaystyleA=(sqrtA)216+16=(sqrtA4)(sqrtA+4)+16

= displaystyleunderbrace999100,,chu,so92,,,.,,,1underbrace000101,,chu,,so,,0+16=underbrace999100,,chu,,so,,92underbrace00099,,chu,,so,,016

Tổng các chữ số của A bằng: 900 + 2 + 1 + 6 = 909.

DẠNG 2: Rút gọn biểu thức

Bài tập 15:

  • Cách 1:

Có:    displaystyle4+sqrt7=frac8+2sqrt72=left(fracsqrt7+1sqrt2right)2;          displaystyle4sqrt7=frac82sqrt72=left(fracsqrt71sqrt2right)2

Do đó: M = displaystylesqrtleft(fracsqrt7+1sqrt2right)2sqrtleft(fracsqrt71sqrt2right)2=fracsqrt7+1sqrt2fracsqrt71sqrt2=frac2sqrt2=sqrt2.

  • Cách 2:

Dễ thấy M > 0.

M2 = displaystyle(sqrt4+sqrt7sqrt4sqrt7)2=4+sqrt7+4sqrt72sqrt(4+sqrt7)(4sqrt7)

= displaystyle82sqrt9=2.

Suy ra M = displaystylesqrt2. (Vì M > 0).

  • Cách 3:

* Nhận xét: Với A = 4, B = 7 thì A2 – B = 16 – 7 = 9 là một số chính phương nên ta nghĩ đến việc sử dụng công thức “căn phức tạp”.

displaystylesqrtApmB=sqrtfracA+sqrtA2B2pmsqrtfracAsqrtA2B2

* Trình bày lời giải:

M = displaystylesqrt4+sqrt7sqrt4sqrt7

= displaystyleleft(sqrtfrac4+sqrt4272+sqrtfrac4sqrt4272right)left(sqrtfrac4+sqrt4272sqrtfrac4sqrt4272right)

= displaystylesqrtfrac72+sqrtfrac12sqrtfrac72+sqrtfrac12=2.sqrtfrac12=sqrt2.

Bài tập 16: Rút gọn biểu thức:

a)       displaystylesqrt101; b)       displaystylesqrt7sqrt2;
c)       displaystyle(sqrt3+1)(sqrt31)=2; d)       displaystyle(sqrt52)(sqrt5+2)=4;
e)       displaystylesqrt2; f)        3;
g)       displaystylesqrt7+4sqrt3=2+sqrt3;,,,sqrt2810sqrt3=5sqrt3. Đáp số: 5.
h)       displaystylesqrt5+1; i)        displaystyle(73sqrt5)(7+3sqrt5)=6sqrt5.

Bài tập 17: Rút gọn các biểu thức:

a) A = displaystylefracsqrt2.sqrt3+sqrt2.sqrt72sqrt3+sqrt4.sqrt7=fracsqrt2.(sqrt3+sqrt7)2.(sqrt3+sqrt7)=fracsqrt22;

b) B = displaystylefrac9sqrt5+9sqrt3sqrt5+sqrt3=frac9.(sqrt5+sqrt3)sqrt5+sqrt3=9;

c) C = displaystylefrac(sqrt2+sqrt3+sqrt4)+sqrt2.(sqrt2+sqrt3+sqrt4)sqrt2+sqrt3+sqrt4=frac(1+sqrt2).(sqrt2+sqrt3+sqrt4)sqrt2+sqrt3+sqrt4

= displaystyle1+sqrt2.

d) D = displaystylefrac3.2sqrt22.2sqrt3+2sqrt53.3sqrt22.3sqrt3+3sqrt5=frac2.(3sqrt22sqrt3+sqrt5)3.(3sqrt22sqrt3+sqrt5)=frac23.

Bài tập 18: Tính M2 = 2. Đáp số: displaystylesqrt2. (Xem lại cách 2 bài tập 15)

Bài tập 19: Rút gọn các biểu thức:

a) A = displaystylesqrt6+2sqrt2.sqrt3(sqrt3+1)=sqrt6+2sqrt2.sqrt2sqrt3=sqrt6+2sqrt42sqrt3

= displaystylesqrt6+2(sqrt31)=sqrt4+2sqrt3=1+sqrt3;

b) B = 1;

c) C = 8.

Bài tập 20: Rút gọn biểu thức:

ĐKXĐ: displaystyle left{ begin{array}{l}2x-1ge 0xge sqrt{{2x-1}}end{array} right.Leftrightarrow xge frac{1}{2}

* Cách 1:

displaystyleAsqrt2=sqrt2x+2sqrt2x1sqrt2x2sqrt2x1

= displaystylesqrt2x1+2sqrt2x1+1sqrt2x12sqrt2x1+1

= displaystylesqrt(sqrt2x1+1)2sqrt(sqrt2x11)2

= displaystylesqrt2x1+1left|sqrt2x11right|

TH1: Nếu displaystylefrac12lex<1 thì displaystyleAsqrt2=sqrt2x1+1(1sqrt2x1)=2sqrt2x1.

Do đó: A = displaystylefrac2sqrt2x1sqrt2=sqrt4x2

TH2: Nếu x ≥ 1 thì displaystyleAsqrt2=sqrt2x1+1(sqrt2x11)=2

Do đó: A = displaystylesqrt2.

* Cách 2:

Đặt displaystylesqrt2x1 = y ≥ 0, ta có 2x – 1 = y2.

A = displaystylefracsqrt2x+2sqrt2x1sqrt2fracsqrt2x2sqrt2x1sqrt2=fracsqrty2+2y+1sqrt2fracsqrty22y+1sqrt2=fracy+1sqrt2fracleft|y1right|sqrt2

TH1: Với 0 ≤ y < 1 (tức là displaystylefrac12lex<1) thì: A = displaystylefrac1sqrt2left(y+1+y1right)=frac2ysqrt2=ysqrt2=sqrt4x2

TH2: Với y ≥ 1 (tức là x ≥ 1) thì: A = displaystylefrac1sqrt2left(y+1y+1right)=sqrt2

* Cách 3: Xét A2 ta có:

A2 = displaystyle(x+sqrt2x1)+(xsqrt2x1)2left(sqrt(x+sqrt2x1)(xsqrt2x1)right)

= displaystyle2x2sqrtx22x+1=2x2left|x1right|.

TH1: Với displaystylefrac12lex<1 thì A2 = 2x – 2(1 – x) = 4x – 2, do đó A = displaystylesqrt4x2.

TH2: Với x ≥ 1 thì A2 = 2, do đó A = displaystylesqrt2 (chú ý rằng A ≥ 0).

Bài tập 21: Rút gọn biểu thức:

ĐKXĐ: displaystyle left{ begin{array}{l}x-1ge 0xge 2sqrt{{x-1}}end{array} right.Leftrightarrow xge 1

P = displaystylesqrt(sqrtx1+1)2+sqrt(sqrtx11)2=sqrtx1+1+left|sqrtx11right|

TH1: Nếu 1 ≤ x ≤ 2 thì P = displaystylesqrtx1+1+1sqrtx1=2

TH2: Nếu x > 2 thì P = displaystyle2sqrtx1.

Bài tập 22: Nếu 2 ≤ x < 4 thì A = displaystyle2sqrt2. Nếu x ≥ 4 thì A = displaystyle2sqrtx2.

Bài tập 23:

a) A = displaystylefrac(x6)2left|5xright|fracx236x5.

Do x < 5 nên 5 – x = 5 – x. Ta có:

A = displaystylefrac(x6)25xfracx236x5=fracx212x+36+x2365x=frac2x212x5x.

Tại x = 4 thì A = displaystylefrac2.4212.454=16

b) Với x ≥ 0 thì displaystylesqrtx3+5x2displaystylesqrtx+5 có nghĩa. Giá trị của biểu thức B xác định. Ta có:

B = displaystyle5xsqrt125+fracsqrtx2.sqrtx+5sqrtx+5=5xsqrt125+left|xright|=6x5sqrt5 (vì x ≥ 0).

Tại x = displaystylesqrt5 thì B = displaystyle6.sqrt55sqrt5=sqrt5.

Bài tập 24: Rút gọn biểu thức:

a) ĐK: displaystylexnepmy. A = displaystylefrac2x2y2.fracsqrt3.left|x+yright|2=frac2sqrt3left|x+yright|2(xy)(x+y)=fracsqrt3left|x+yright|(xy)(x+y)

TH1: Nếu x > – y thì x + y > 0, ta có A = displaystylefracsqrt3(x+y)(xy)(x+y)=fracsqrt3xy

TH1: Nếu x < – y thì x + y < 0, ta có A = displaystylefracsqrt3(x+y)(xy)(x+y)=fracsqrt3xy

b) ĐK: displaystyleanefrac12. B = displaystylefraca2sqrt5.left|12aright|2a1

TH1: Nếu displaystylea<frac12 thì 1 – 2a > 0, ta có B = displaystylea2sqrt5.

TH1: Nếu displaystylea>frac12 thì 1 – 2a < 0, ta có B = displaystylea2sqrt5.

Bài tập 25:

Đặt A = displaystylesqrta+1+sqrta+3 > 0;

B = displaystyle2sqrta+2 > 0.

Ta có: displaystyleA2=2a+4+2sqrt(a+1)(a+3)

displaystyleA2=2(a+2)+2sqrt(a+21)(a+2+1)

displaystyleA2=2(a+2)+2sqrt(a+2)21

displaystyleA2<2(a+2)+2sqrt(a+2)2=4(a+2) (vì a > 0)

B = 4(a + 2).

Suy ra A2 < B2 ⇔ A < B (vì A > 0; B > 0).

Bài tập 26: Rút gọn biểu thức:

ĐKXĐ: –1 ≤ x ≤ 1.

Áp dụng công thức “căn phức tạp” ta tính được:

displaystylesqrt1+sqrt1x2=sqrtfrac1+sqrt11+x22+sqrtfrac1sqrt11+x22

= displaystylesqrtfrac1+left|xright|2+sqrtfrac1left|xright|2

= displaystyle left{ begin{array}{l}frac{1}{{sqrt{2}}}left( {sqrt{{1+x}}+sqrt{{1-x}}} right),,,,ntilde{O}u,xge 0frac{1}{{sqrt{2}}}left( {sqrt{{1-x}}+sqrt{{1+x}}} right),,,,ntilde{O}u,x<0end{array} right.

Cả hai trường hợp đều có cùng một kết quả.

displaystylesqrt(1+x)3sqrt(1x)3=left(sqrt1+xsqrt1xright)left[(1+x)+sqrt1x2+(1x)right]

= displaystyleleft(sqrt1+xsqrt1xright)left(2+sqrt1x2right).

Vậy M = displaystylefrac1sqrt2frac(sqrt1+x+sqrt1x)(sqrt1+xsqrt1x)(2+sqrt1x2)2+sqrt1x2

M = displaystylefrac1sqrt2left[(1+x)(1x)right]=sqrt2x.

Bài tập 27:

a) A = displaystylesqrtfrac(x2+3)2x2+sqrt(x2)2=fracx2+3left|xright|+left|x2right|

TH1: Nếu x < 0 thì A = displaystylefracx23x+2x=fracx23+2xx2x=frac2x2+2x3x

TH2: Nếu 0 < x ≤ 2 thì A = displaystylefracx2+3x+2x=fracx2+3+2xx2x=frac2x+3x

TH3: Nếu x > 2 thì A = displaystylefracx2+3x+x2=fracx2+3+x22xx=frac2x22x+3x

b) Với x ∈ displaystylemathbbZ thì |x – 2| Î displaystylemathbbZ, do đó để A Î displaystylemathbbZ thì displaystylex2+3,,vdots,,left|xright| hay displaystyle3,,vdots,,left|xright|. Suy ra x = ±1; x = ±3.

Bài tập 28:

a) ĐK: displaystyle left{ begin{array}{l}{{x}^{2}}-2xge 0xne pm sqrt{{{{x}^{2}}-2x}}end{array} right.Leftrightarrow left{ begin{array}{l}x(x-2)ge 0{{x}^{2}}ne {{x}^{2}}-2xend{array} right.Leftrightarrow left[ begin{array}{l}xge 2x<0end{array} right..

b) A = displaystyle2sqrtx22x với điều kiện trên.

c) Giải A < 2 ta được: displaystylesqrtx22x<1Leftrightarrowx22x<1Leftrightarrow(x1)2<2

displaystyleLeftrightarrowsqrt2<x1<sqrt2Leftrightarrow1sqrt2<x<1+sqrt2.

Kết hợp với điều kiện nêu ở câu a), các giá trị phải tìm của x là:

displaystyle1sqrt2<x<0displaystyle2lex<1+sqrt2.

Bài tập 29:

a) Đặt x = displaystyle2+sqrt3. Ta có displaystylex2=7+4sqrt3Rightarrowx2=7+4(x2)Rightarrowx2=4x1.

Phương trình displaystylex24x+1=0 nhận displaystyle2+sqrt3 là một nghiệm.

b) Phương trình displaystylex212x+4=0 nhận displaystyle64sqrt2 là một nghiệm.

Chú ý: Phương trình displaystylex24x+1=0 còn có nghiệm là displaystyle2sqrt3.

Phương trình displaystylex212x+4=0 còn có nghiệm là displaystyle6+4sqrt2.

Bài tập 30*:

a) A2 = displaystyle1+frac1a2+frac1(a+1)2=fraca2(a+1)2+(a+1)2+a2a2(a+1)2

= displaystylefraca2(a2+2a+1+1)+(a+1)2a2(a+1)2=fraca4+2a2(a+1)+(a+1)2a2(a+1)2=

= displaystylefrac(a2+a+1)2a2(a+1)2=left[fraca2+a+1a(a+1)right]2.

Do a > 0 nên A > 0 và A = displaystylefraca2+a+1a(a+1).

b) Từ câu a) suy ra: displaystylesqrt1+frac1a2+frac1(a+1)2=fraca2+a+1a(a+1)=1+frac1a(a+1)=1+frac1afrac1a+1

Do đó: B = displaystyleleft(1+frac11frac12right)+left(1+frac12frac13right)+left(1+frac13frac14right)++left(1+frac199frac1100right)

= 99 + displaystyleleft(frac11frac12+frac12frac13+frac13frac14++frac199frac1100right)=100frac1100=99,99

DẠNG 3: Giải phương trình

Bài tập 31: Giải phương trình:

a) Điều kiện xác định của phương trình là: displaystylexgefrac12

displaystylesqrt5x2=2x+1

Suy ra displaystyle5x2=(2x+1)2

displaystyleLeftrightarrow5x2=4x2+4x+1

displaystyleLeftrightarrowx24x1=0

displaystyleLeftrightarrow(x24x+4)5=0

displaystyleLeftrightarrow(x2)2(sqrt5)2=0

displaystyleLeftrightarrow(x2+sqrt5)(x2sqrt5)=0

displaystyleLeftrightarrowleft[beginarraylx2+sqrt5=0x2sqrt5=0endarrayright.Leftrightarrowleft[beginarraylx=2sqrt5x=2+sqrt5endarrayright.

Vì x = displaystyle2sqrt5 không thỏa mãn điều kiện xác định của phương trình. Vậy phương trình đã cho có nghiệm x = displaystyle2+sqrt5.

b) Điều kiện xác định của phương trình là: displaystyle left{ begin{array}{l}2x-3ge 0x-1>0end{array} right.Leftrightarrow left{ begin{array}{l}xge 1,5x>1end{array} right.Leftrightarrow xge 1,5

Khi đó phương trình được đưa về dạng:

displaystylefracsqrt2x3sqrtx1=2

Suy ra: displaystylefrac2x3x1=22

Hay      2x – 3 = 4(x – 1)

displaystyleLeftrightarrow,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2x=1,,,Leftrightarrowx=0,5 không thỏa mãn điều kiện x ≥ 1,5.

Vậy phương trình đã cho vô nghiệm.

Bài tập 32: Giải phương trình:

a) Điều kiện xác định của phương trình là displaystylexgefrac13

Biến đổi phương trình về dạng:

displaystyle3x+1=(3x1)2

displaystyleLeftrightarrow9x(x1)=0Leftrightarrowleft[beginarraylx=0x=1endarrayright.

Phương trình đã cho có nghiệm x = 1.

b) Điều kiện xác định của phương trình là: displaystyle left{ begin{array}{l}3x-5ge 0x+1ge 0end{array} right.Leftrightarrow left{ begin{array}{l}xge frac{5}{3}xge -1end{array} right.Leftrightarrow xge frac{5}{3}

Phương trình được đưa về dạng;

displaystylebeginarrayl2+sqrt3x5=x+1Leftrightarrowsqrt3x5=x1Leftrightarrow3x5=x22x+1Leftrightarrowx25x+6=0endarray

displaystyleLeftrightarrow(x3)(x2)=0Leftrightarrowleft[beginarraylx3=0x2=0endarrayright.Leftrightarrowleft[beginarraylx=3x=2endarrayright., thỏa mãn điều kiện xác định.

Phương trình đã cho có nghiệm x = 2, x = 3.

c) Điều kiện xác định của phương trình là:

displaystyle left{ begin{array}{l}5x+7ge 0x+3>0end{array} right.Leftrightarrow left{ begin{array}{l}xge -frac{7}{5}x>-3end{array} right.Leftrightarrow xge -frac{7}{5}

hoặc displaystyle left{ begin{array}{l}5x+7le 0x+3<0end{array} right.Leftrightarrow left{ begin{array}{l}xle -frac{7}{5}x<-3end{array} right.Leftrightarrow x<-3

Phương tình được đưa về dạng: displaystylefrac5x+7x+3=42

Giải phương trình này được displaystylex=frac4111 thỏa mãn điều kiện xác định. Vậy phương trình đã cho có nghiệm displaystylex=frac4111.

d) Điều kiện xác định của phương trình là:

displaystyle left{ begin{array}{l}5x+7ge 0x+3>0end{array} right.Leftrightarrow left{ begin{array}{l}xge -frac{7}{5}x>-3end{array} right.Leftrightarrow xge -frac{7}{5}

Khi đó phương tình đưa về dạng: displaystylesqrtfrac5x+7x+3=4.

Theo câu c), ta có displaystylex=frac4111, nhưng không thỏa mãn điều kiện displaystylexgefrac75. Vậy phương trình đã cho vô nghiệm.

Bài tập 33: ĐKXĐ: x ≥ 0; y ≥ 1.

displaystyleleft(sqrtx2right)2+left(sqrty13right)2=0;

Đáp số: x = 4; y = 10.

Bài tập 34: ĐKXĐ: x ≥ a; y ≥ b; z ≥ c.

displaystylebeginarrayl,,,,,,,sqrtxa+sqrtyb+sqrtzc=frac12left(x+y+zright)Leftrightarrowx+y+z=2left(sqrtxa+sqrtyb+sqrtzcright)Leftrightarrowx+y+z2sqrtxa2sqrtyb2sqrtzc=0Leftrightarrowx+y+z(a+b+c)2sqrtxa2sqrtyb2sqrtzc+3=0Leftrightarrowleft(xa2sqrtxa+1right)+left(yb2sqrtyb+1right)+left(zc2sqrtzc+1right)=0Leftrightarrow(sqrtxa1)2+(sqrtyb1)2+(sqrtzc1)2=0endarray

Đáp số: x = a + 1; y = b + 1; z = c + 1.

Bài tập 35: ĐKXĐ: x ≥ 1.

displaystylebeginarraylsqrt(sqrtx12)2+sqrt(sqrtx1+3)2=5,,,,,,,,,,,left|sqrtx12right|+sqrtx1+3=5,,,,,,,,,,,left|sqrtx12right|=2sqrtx1,,,,,,,,,,,,,2sqrtx1ge0,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,sqrtx1le2,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,xle5endarray

Kết hợp với ĐKXĐ ta được displaystyle1lexle5.

Bài tập 36: displaystylesqrt(x2)(x3)+sqrtx+1=sqrtx2+sqrt(x+1)(x3)

ĐKXĐ: x ≥ 3.

displaystylebeginarrayl,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,sqrt(x2)(x3)+sqrtx+1=sqrtx2+sqrt(x+1)(x3),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,sqrt(x2)(x3)sqrt(x+1)(x3)=sqrtx2sqrtx+1sqrtx3(sqrtx2sqrtx+1)(sqrtx2sqrtx+1)=0,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(sqrtx31)(sqrtx2sqrtx+1)=0,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,x=4endarray

DẠNG 4: Tìm GTLN, GTNN của biểu thức

Bài tập 37: ĐKXĐ: 5 ≤ x ≤ 13

* Cách thứ nhất: Sử dụng bất đẳng thức Cô-si: displaystylea+bge2sqrtab

P2 = displaystylex5+13x+2sqrt(x5)(13x)

P2 ≤ 8 + [(x – 5) + (13 – x)] = 16. (Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi x – 5 = 13 – x ⇔ x = 9).

Suy ra max P2 = 16, do đó max P = 4 (khi và chỉ khi x = 9).

* Cách thứ hai: Sử dụng bất đẳng thức Bu-nhi-a-cốp-xki:

displaystyle(a1b1+a2b2)2le(a21+a22)(b21+b22)

Với a1 = a2 = 1; b1 = displaystylesqrtx5; b2 = displaystylesqrt13x.

P2 = displaystyle(1.sqrtx5+1.sqrt13x)2le(12+12)left[(sqrtx5)2+(sqrt13x)2right]

hay P2 ≤ 2 . 8 = 16 (dấu “=” xảy ra ⇔ displaystylefracx51=frac13x1Leftrightarrowx=9).

Suy ra max P2 = 16, do đó max P = 4 (khi và chỉ khi x = 9).

Bài tập 38:

a) Áp dụng bất đẳng thức displaystylesqrtasqrtblesqrtab (với a ≥ b ≥ 0) (Xem lại phần Bổ sung 3.)

A = displaystylesqrtx+1sqrtx8lesqrt(x+1)(x8)=sqrt9=3 (dấu “=” xảy ra ⇔ x = 8)

Suy ra max A = 3 (khi và chỉ khi x = 8).

b) Áp dụng bất đẳng thức displaystylesqrta+sqrtbgesqrta+b (với a, b ≥ 0) (Xem lại phần Bổ sung 2.)

B = displaystylesqrtx3+sqrt5xgesqrtx3+5x=sqrt2 (dấu “=” xảy ra ⇔ x = 3 hoặc x = 5)

Suy ra min B = displaystylesqrt2 (khi và chỉ khi x = 3 hoặc x = 5).

Bài tập 39:

M = displaystylefracx2sqrt2x2(x2sqrt2)+sqrt3(x2sqrt2)=fracx2sqrt2(x2sqrt2)(x2+sqrt3)=frac1x2+sqrt3 (với displaystylexnepmsqrtsqrt2)

displaystylex2+sqrt3gesqrt3 với mọi x nên displaystylefrac1x2+sqrt3lefrac1sqrt3. Vậy max A = displaystylefrac1sqrt3 khi x = 0.

DẠNG 5: Chứng minh biểu thức.

Bài tập 40:

a) Có, chẳng hạn: displaystylesqrtfrac12+sqrtfrac12=frac1sqrt2+frac1sqrt2=frac2sqrt2=sqrt2.

b) Không. Giả sử tồn tại các số hữu tỉ dương a và b mà displaystylesqrta+sqrtb=sqrtsqrt2.

Bình phương hai vế được displaystylea+b+2sqrtab=sqrt2Rightarrow2sqrtab=sqrt2(a+b).

Lại bình phương hai vế ta có:

displaystyle4ab=2+(a+b)22sqrt2(a+b)Rightarrow2sqrt2(a+b)=2+(a+b)24ab

Vế phải là số hữu tỉ, vế trái là số vô tỉ (vì a + b ≠ 0), mâu thuẫn.

Bài tập 41: Đặt x – y = a, displaystylesqrtx+sqrty=b (1) thì a, b là các số hữu tỉ.

Xét hai trường hợp:

TH1: Nếu b ≠ 0 thì displaystylefracxysqrtx+sqrty=fracab nên displaystylesqrtxsqrty=fracab là số hữu tỉ. (2)

Từ (1) và (2) ta có: displaystylesqrtx=frac12left(b+fracabright) là số hữu tỉ.

displaystylesqrty=frac12left(bfracabright) là số hữu tỉ.

TH2: Nếu b = 0 thì x = y = 0, hiển nhiên displaystylesqrtx, displaystylesqrty là số hữu tỉ.

Bài tập 42: Xét tổng hai số:

displaystyle(2a+b2sqrtcd)+(2c+d2sqrtab)=(a+b2sqrtab)+(c+d2sqrtcd)+a+c

displaystyle=(sqrtasqrtb)2+(sqrtcsqrtd)2+a+c>0.

Tồn tại một trong hai số trên là số dương.

Bài tập 43: 

a) Ta có: displaystyle(sqrta+b)2=a+b (1)

displaystyle(sqrta+sqrtb)2=a+b+2sqrtab  (2)

Vì a > 0, b > 0 nên displaystyle2sqrtab > 0, do đó từ (1) và (2) suy ra:

displaystyle(sqrta+b)2<(sqrta+sqrtb)2 hay displaystylesqrta+b<sqrta+sqrtb.

b) Áp dụng câu a) cho hai số dương 2017 và 2018, ta có:

displaystylesqrt2017+2018<sqrt2017+sqrt2018

Bài tập 44:

displaystylesqrtax+sqrtbylesqrt(a+b)(x+y)Leftrightarrowax+by+2sqrtabxyleax+ay+bx+by

displaystyleay+bx2sqrtabxyge0

displaystyleleft(sqrtaysqrtbxright)2ge0

Bất đẳng thức cuối cùng hiển nhiên đúng nên bất đẳng thức đã cho là đúng.

(Dấu “=” xảy ra ⇔ ay = bx ⇔ displaystylefracax=fracby).

Bài tập 45: Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho các cặp số không âm a và b, b và c, a và c, ta có: displaystylea+bge2sqrtab ; displaystyleb+cge2sqrtbc ; displaystylea+cge2sqrtac.

Suy ra displaystyle(a+b)+(b+c)+(c+a)ge2(sqrtab+sqrtbc+sqrtac)

Do đó displaystylea+b+cgesqrtab+sqrtbc+sqrtca.

Bài tập 46: displaystylesqrtn+a+sqrtna<2sqrtn

displaystyleLeftrightarrown+a+na+2sqrtn2a2<4nLeftrightarrowsqrtn2a2<n

displaystyleLeftrightarrown2a2<n2Leftrightarrowa2>0

Bất đẳng thức cuối cùng hiển nhiên đúng nên bất đẳng thức đã cho là đúng.

Áp dụng với n = 100; a = 1 ta được

displaystylebeginarraylsqrt101+sqrt99<2sqrt100=20sqrt101sqrt99=frac(sqrt101sqrt99)(sqrt101+sqrt99)sqrt101+sqrt99=frac2sqrt101sqrt99>frac220=0,1endarray

Bài tập 47: Giả sử tồn tại A, B ∈ displaystylemathbbZ để có đẳng thức:

displaystyle99999+11111sqrt3=(A+Bsqrt3)2

Suy ra: displaystyle99999+11111sqrt3=A2+3B2+2ABsqrt3

Do đó: displaystylesqrt3=frac99999+A2+3B2111112AB là số hữu tỉ, vô lý.

Bài tập 48:

Ta có: A + B = displaystyleasqrta+bsqrtb+2sqrtab

displaystyle=(sqrta+sqrtb)left[(sqrta+sqrtb)23sqrtabright]+2sqrtab

A . B = displaystylesqrtab(sqrtab+1)+sqrtab(sqrta+sqrtb)left[(sqrta+sqrtb)23sqrtabright]

Đặt displaystylesqrta+sqrtb=p, displaystylesqrtab=q (p, q ∈ displaystylemathbbQ) thì:

A + B = p(p2 – 3q) + 2q

A . B = q(q + 1) + pq(p2 – 3q)

là các số hữu tỉ.

Bài tập 49: (Hs tự chứng minh).

Bài tập 50:

displaystyle2left(sqrtn+1sqrtnright)=frac2left(sqrtn+1sqrtnright)left(sqrtn+1+sqrtnright)sqrtn+1+sqrtn=frac2sqrtn+1+sqrtn<frac22sqrtn=frac1sqrtn          (1)

displaystyle2left(sqrtnsqrtn1right)=frac2left(sqrtnsqrtn1right)left(sqrtn+sqrtn1right)sqrtn+sqrtn1=frac2sqrtn+sqrtn1>frac22sqrtn=frac1sqrtn          (2)

Từ (1) và (2) suy ra đpcm.

displaystyleS=1+frac1sqrt2+frac1sqrt3++frac1sqrt100

Áp dụng bất đẳng thức (1) ta được:

displaystyleS>1+2left[left(sqrt3sqrt2right)+left(sqrt4sqrt3right)+left(sqrt5sqrt4right)++left(sqrt101sqrt100right)right]

displaystyleS>1+2left[sqrt101sqrt2right]>1+2(101,5)=18.

Áp dụng bất đẳng thức (2) ta được:

displaystyleS<1+2left[left(sqrt2sqrt1right)+left(sqrt3sqrt2right)+left(sqrt4sqrt3right)++left(sqrt100sqrt99right)right]

displaystyleS<1+2left[sqrt100sqrt1right]=1+2(101)=19.

Vậy 18 < S < 19.

Bài tập 51:

displaystylefrac12sqrtn+1=frac1sqrtn+1+sqrtn+1<frac1sqrtn+1+sqrtn=gravefracsqrtn+1sqrtn(sqrtn+1+sqrtn)(sqrtn+1sqrtn)=sqrtn+1sqrtn

Suy ra displaystylefrac1sqrtn+1<2left(sqrtn+1sqrtnright)

Cho n lần lượt lấy các giá trị từ 0 đến 2499 ta được:

displaystyle1<2

displaystylefrac1sqrt2<2(sqrt21)

displaystylefrac1sqrt3<2(sqrt3sqrt2)

………………

displaystylefrac1sqrt2500<2(sqrt2500sqrt2499)

Vậy displaystyle1+frac1sqrt2+frac1sqrt3+frac1sqrt2500<2left(1+sqrt21+sqrt3sqrt2++sqrt2500sqrt2499right)

= displaystyle2.sqrt2500=100.

Bài tập 52:

Ta có: displaystyle1+x2=xy+yz+xz+x2=x(x+y)+z(x+y)=(x+y)(x+z)

Tương tự: displaystyle1+y2=(y+x)(y+z); displaystyle1+z2=(z+x)(z+y).

Vậy S = displaystylexsqrt(y+z)2+ysqrt(z+x)2+zsqrt(x+y)2

= 2(xy + yz + zx) = 2.1 = 2.

Bài tập 53: Đặt a – b = x, b – c = y, c – a = z, ta có:

displaystylefrac1(ab)2+frac1(bc)2+frac1(ca)2=frac1x2+frac1y2+frac1z2=left(frac1x+frac1y+frac1zright)22left(frac1xy+frac1yz+frac1xzright)

= displaystyleleft(frac1x+frac1y+frac1zright)2frac2(x+y+z)xyz=left(frac1x+frac1y+frac1zright)2

(vì x + y + z = a – b + b – c + c – a = 0).

Vậy A = displaystylesqrtleft(frac1x+frac1y+frac1zright)2=left|frac1x+frac1y+frac1zright|=left|frac1ab+frac1bc+frac1caright| là số hữu tỉ.

Áp dụng bất đẳng thức Cô-si. Bất đẳng thức Bu-nhi-a-cốp-xki.

Bài tập 54:

Áp dụng bất đẳng thức Cô-si đối với các số dương x, y, z ta được:

displaystylex+yge2sqrtxy; displaystyley+zge2sqrtyz; displaystylez+xge2sqrtzx

Suy ra:                  displaystyle2(x+y+z)ge2left(sqrtxy+sqrtyz+sqrtzxright)

hay              displaystylex+y+zgesqrtxy+sqrtyz+sqrtzx (dấu “=” xảy ra ⇔ x= y = z).

Bài tập 55: ĐKXĐ: –3 ≤ x ≤ 5

displaystyleA2=x+3+5x+2sqrt(x+3)(5x)

displaystyleA2le8+(x+3+5x) (bất đẳng thức Cô-si)

displaystyleA2le16 (dấu “=” xảy ra ⇔ x + 3 = 5 – x Û x = 1)

Vậy |A| ≤ 4 mà A > 0 nên A ≤  4 (dấu “=” xảy ra Û x = 1).

Bài tập 56:

B = displaystylefracx3y+1+fracy3x+1=frac(x4+y4)+(x3+y3)xy+x+y+1

= displaystylefrac(x4+y4)+(x+y)(x2+y2xy)x+y+2=frac(x4+y4)+(x+y)(x2+y21)x+y+2

Áp dụng bất đẳng thức Cô-si đối với các số dương x2, y2, x4, y4 ta được:

displaystyleBgefrac2x2y2+(x+y)(2xy1)x+y+2=frac2+(x+y)x+y+2=1

(Dấu “=” xảy ra ⇔ x = y = 1)

Bài tập 57:

displaystylefrac1x+1=2frac1y+1frac1z1=left(1frac1y+1right)+left(1frac1z+1right)

= displaystylefracyy+1+fraczz+1ge2sqrtfracyz(y+1)(z+1) (bất đẳng thức Cô-si)

Tương tự, displaystylefrac1y+1ge2sqrtfracxz(x+1)(z+1) ; displaystylefrac1z+1ge2sqrtfracxy(x+1)(y+1)

Suy ra      displaystylefrac1x+1.frac1y+1.frac1z+1gefrac8xyz(x+1)(y+1)(z+1)

Do đó displaystylexyzlefrac18 (dấu “=” xảy ra Û displaystylefracxx+1=fracyy+1=fraczz+1Leftrightarrowx=y=z).

Bài tập 58:

Áp dụng bất đẳng thức Cô-si đối với các số dương x4, y4, z4 và x2, y2, z2 ta được:

displaystylex4+y4+z4=fracx4+y42+fracy4+z42+fracx4+z42gex2y2+y2z2+x2z2

= displaystylefracx2y2+y2z22+fracy2z2+x2z22+fracx2y2+x2z22gey2xz+z2xy+x2zy

= xyz(x + y + z) = 3xyz.

Vậy x4 + y4 + z4 ≥ 3xyz (dấu “=” xảy ra Û x = y = z = 1).

Do đó x = 1; y = 1; z = 1.

Bài tập 59:

Áp dụng bất đẳng thức Bu-nhi-a-cốp-xki cho hai bộ hai số (1; 2) và displaystyleleft(sqrtx;sqrtyright) ta được:

displaystyleleft(1.sqrtx+2.sqrtyright)2le(12+22)(x+y)

displaystyle102le5(x+y)

x + y ≥ 20

(Dấu “=” xảy ra displaystyleLeftrightarrowfracsqrtx1=fracsqrty2Leftrightarrowx=4;y=16).

Bài tập 60:

Áp dụng bất đẳng thức Bu-nhi-a-cốp-xki cho hai bộ ba số (1; 1; 1) và displaystyleleft(sqrtx+y;sqrty+z;sqrtz+xright) ta được:

displaystyleA2=left(1.sqrtx+y+1.sqrty+z+1.sqrtz+xright)2

displaystylele(12+12+12)(x+y+y+z+z+x)

displaystyleA2le6(x+y+z)=6

displaystyleleft|Aright|lesqrt6

Vì A > 0 nên displaystyleAlesqrt6 (Dấu “=” xảy ra Û x + y = y + z = z + x ⇔ x = y = z = displaystylefrac13).

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *