Bài 1:
Tìm giá trị lớn nhất của các biểu thức:
a) \( B = \frac{1}{2}(x-1)^2 + 3 \)
Ta thấy \((x-1)^2 \geq 0\) với mọi \(x\). Do đó, \(\frac{1}{2}(x-1)^2 \geq 0\).
Vậy \( B = \frac{1}{2}(x-1)^2 + 3 \geq 3 \).
Giá trị lớn nhất của \(B\) là 3, đạt được khi \(x = 1\).
b) \( G = \frac{1}{\sqrt{x} + 3} \)
Ta thấy \(\sqrt{x} \geq 0\) với mọi \(x \geq 0\). Do đó, \(\sqrt{x} + 3 \geq 3\).
Vậy \( G = \frac{1}{\sqrt{x} + 3} \leq \frac{1}{3} \).
Giá trị lớn nhất của \(G\) là \(\frac{1}{3}\), đạt được khi \(x = 0\).
Bài 2: Ba số \(a, b, c\) khác 0 và \(a + b + c\) khác 0, thỏa mãn điều kiện: \(\frac{a}{b+c} = \frac{b}{c+a} = \frac{c}{a+b}\). Tính giá trị của biểu thức: \(F = \frac{b+c}{a} + \frac{c+a}{b} + \frac{a+b}{c}\)
Gọi \(\frac{a}{b+c} = \frac{b}{c+a} = \frac{c}{a+b} = k\).
Do đó ta có:
\[ a = k(b+c) \]
\[ b = k(c+a) \]
\[ c = k(a+b) \]
Cộng cả ba phương trình lại:
\[ a + b + c = k(b+c) + k(c+a) + k(a+b) \]
\[ a + b + c = k(2a + 2b + 2c) \]
\[ a + b + c = 2k(a + b + c) \]
Vì \(a + b + c \neq 0\), ta chia cả hai vế cho \(a + b + c\):
\[ 1 = 2k \]
\[ k = \frac{1}{2} \]
Thay \(k = \frac{1}{2}\) vào biểu thức \(F\):
\[ F = \frac{b+c}{a} + \frac{c+a}{b} + \frac{a+b}{c} \]
\[ F = \frac{2a}{a} + \frac{2b}{b} + \frac{2c}{c} \]
\[ F = 2 + 2 + 2 = 6 \]
Vậy giá trị của biểu thức \(F\) là 6.
Bài 3: Ba đội máy cày, cày ba cánh đồng cùng diện tích. Đội 1 cày trong 5 ngày, đội hai cày trong 4 ngày và đội ba cày trong 6 ngày. Hỏi mỗi đội có bao nhiêu máy cày, biết rằng cả 3 đội có tất cả 37 máy? (Năng suất các máy là như nhau).
Gọi năng suất của mỗi máy cày là 1 phần công việc/ngày.
Đội 1 cày trong 5 ngày, nên tổng công việc của đội 1 là \(5 \times \text{số máy của đội 1}\).
Đội 2 cày trong 4 ngày, nên tổng công việc của đội 2 là \(4 \times \text{số máy của đội 2}\).
Đội 3 cày trong 6 ngày, nên tổng công việc của đội 3 là \(6 \times \text{số máy của đội 3}\).
Vì ba cánh đồng có cùng diện tích, nên tổng công việc của ba đội phải bằng nhau:
\[ 5 \times \text{số máy của đội 1} = 4 \times \text{số máy của đội 2} = 6 \times \text{số máy của đội 3} \]
Gọi số máy của đội 1 là \(a\), số máy của đội 2 là \(b\), số máy của đội 3 là \(c\).
Ta có:
\[ 5a = 4b = 6c \]
Từ đây, ta có:
\[ a = \frac{4b}{5} \]
\[ c = \frac{2b}{3} \]
Vì \(a, b, c\) là số nguyên, nên \(b\) phải chia hết cho 5 và 3. Lấy \(b = 15\) (số nhỏ nhất chia hết cho cả 5 và 3).
Thay \(b = 15\) vào:
\[ a = \frac{4 \times 15}{5} = 12 \]
\[ c = \frac{2 \times 15}{3} = 10 \]
Kiểm tra tổng số máy:
\[ a + b + c = 12 + 15 + 10 = 37 \]
Vậy số máy của đội 1 là 12, đội 2 là 15, đội 3 là 10.
Bài 4:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ áp dụng phương pháp tỷ lệ thuận và tỷ lệ nghịch.
Bước 1: Xác định mối liên hệ giữa số công nhân và thời gian hoàn thành công việc.
- Số công nhân càng nhiều thì thời gian hoàn thành công việc càng ít (tỷ lệ nghịch).
- Thời gian hoàn thành công việc càng ít thì số công nhân cần thiết càng nhiều (tỷ lệ thuận).
Bước 2: Xác định số công việc mà 1 công nhân hoàn thành trong 1 ngày.
- 48 công nhân hoàn thành công việc trong 12 ngày.
- Vậy số công việc mà 1 công nhân hoàn thành trong 1 ngày là:
\[ \frac{1}{48} \times \frac{1}{12} = \frac{1}{576} \text{ (công việc/ngày)} \]
Bước 3: Xác định số công việc mà 1 công nhân hoàn thành trong 1 ngày mới.
- Giả sử số công nhân còn lại là x.
- Thời gian hoàn thành công việc mới là y ngày.
- Vậy số công việc mà 1 công nhân hoàn thành trong 1 ngày mới là:
\[ \frac{1}{x} \times \frac{1}{y} = \frac{1}{xy} \text{ (công việc/ngày)} \]
Bước 4: Áp dụng tính chất tỷ lệ nghịch để tìm số công nhân còn lại.
- Số công việc mà 1 công nhân hoàn thành trong 1 ngày không thay đổi, nên:
\[ \frac{1}{576} = \frac{1}{xy} \]
\[ xy = 576 \]
Bước 5: Tìm số công nhân còn lại.
- Giả sử số công nhân còn lại là x và thời gian hoàn thành công việc mới là y ngày.
- Ta có:
\[ x \times y = 576 \]
Bước 6: Xác định thời gian hoàn thành công việc mới.
- Giả sử thời gian hoàn thành công việc mới là 16 ngày (vì 16 là số ngày mà 36 công nhân hoàn thành công việc).
- Vậy số công nhân còn lại là:
\[ x = \frac{576}{16} = 36 \]
Vậy số công nhân còn lại phải hoàn thành công việc là 36 công nhân.
Bài 5:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định điều kiện xác định (ĐKXĐ)
- Các phân thức có mẫu số khác 0, do đó:
\( y \neq 0 \)
\( x \neq 0 \)
Bước 2: Nhân cả hai vế của phương trình với 72x để loại bỏ các mẫu số:
\[ 72x \left(1 + \frac{2y}{18}\right) = 72x \left(1 + \frac{4y}{24} + 1 + \frac{6y}{6x}\right) \]
Bước 3: Thực hiện phép nhân:
\[ 72x + 8xy = 72x + 12xy + 72x + 72y \]
Bước 4: Thu gọn các hạng tử:
\[ 72x + 8xy = 144x + 12xy + 72y \]
Bước 5: Chuyển tất cả các hạng tử sang một vế:
\[ 72x + 8xy - 144x - 12xy - 72y = 0 \]
Bước 6: Thu gọn các hạng tử:
\[ -72x - 4xy - 72y = 0 \]
Bước 7: Chia cả hai vế cho -4:
\[ 18x + xy + 18y = 0 \]
Bước 8: Nhóm các hạng tử liên quan đến x:
\[ x(18 + y) + 18y = 0 \]
Bước 9: Chuyển 18y sang vế phải:
\[ x(18 + y) = -18y \]
Bước 10: Chia cả hai vế cho (18 + y):
\[ x = \frac{-18y}{18 + y} \]
Vậy, giá trị của x là:
\[ x = \frac{-18y}{18 + y} \]
Đáp số: \( x = \frac{-18y}{18 + y} \)
Bài 6:
Để tìm các giá trị nguyên của \( x \) để biểu thức có giá trị nhỏ nhất, chúng ta sẽ lần lượt xét từng biểu thức \( A \), \( B \), và \( D \).
Biểu thức \( A = \frac{1}{x - 3} \)
1. Xác định điều kiện xác định (ĐKXĐ):
\( x - 3 \neq 0 \Rightarrow x \neq 3 \)
2. Xét giá trị của \( A \):
- Khi \( x \) là số nguyên lớn hơn 3, \( x - 3 \) là số dương và \( \frac{1}{x - 3} \) là số dương nhỏ dần khi \( x \) tăng lên.
- Khi \( x \) là số nguyên nhỏ hơn 3, \( x - 3 \) là số âm và \( \frac{1}{x - 3} \) là số âm lớn dần khi \( x \) giảm xuống.
3. Tìm giá trị nhỏ nhất:
- Khi \( x = 4 \), \( A = \frac{1}{4 - 3} = 1 \)
- Khi \( x = 2 \), \( A = \frac{1}{2 - 3} = -1 \)
Do đó, giá trị nhỏ nhất của \( A \) là \(-1\) khi \( x = 2 \).
Biểu thức \( B = \frac{7 - x}{x - 5} \)
1. Xác định điều kiện xác định (ĐKXĐ):
\( x - 5 \neq 0 \Rightarrow x \neq 5 \)
2. Xét giá trị của \( B \):
- Khi \( x \) là số nguyên lớn hơn 5, \( x - 5 \) là số dương và \( 7 - x \) là số âm, do đó \( B \) là số âm.
- Khi \( x \) là số nguyên nhỏ hơn 5, \( x - 5 \) là số âm và \( 7 - x \) là số dương, do đó \( B \) là số âm.
3. Tìm giá trị nhỏ nhất:
- Khi \( x = 6 \), \( B = \frac{7 - 6}{6 - 5} = 1 \)
- Khi \( x = 4 \), \( B = \frac{7 - 4}{4 - 5} = -3 \)
Do đó, giá trị nhỏ nhất của \( B \) là \(-3\) khi \( x = 4 \).
Biểu thức \( D = \frac{5x - 19}{x - 4} \)
1. Xác định điều kiện xác định (ĐKXĐ):
\( x - 4 \neq 0 \Rightarrow x \neq 4 \)
2. Xét giá trị của \( D \):
- Khi \( x \) là số nguyên lớn hơn 4, \( x - 4 \) là số dương và \( 5x - 19 \) là số dương, do đó \( D \) là số dương.
- Khi \( x \) là số nguyên nhỏ hơn 4, \( x - 4 \) là số âm và \( 5x - 19 \) là số âm, do đó \( D \) là số dương.
3. Tìm giá trị nhỏ nhất:
- Khi \( x = 5 \), \( D = \frac{5 \cdot 5 - 19}{5 - 4} = 6 \)
- Khi \( x = 3 \), \( D = \frac{5 \cdot 3 - 19}{3 - 4} = 4 \)
Do đó, giá trị nhỏ nhất của \( D \) là \( 4 \) khi \( x = 3 \).
Kết luận:
- Giá trị nhỏ nhất của \( A \) là \(-1\) khi \( x = 2 \).
- Giá trị nhỏ nhất của \( B \) là \(-3\) khi \( x = 4 \).
- Giá trị nhỏ nhất của \( D \) là \( 4 \) khi \( x = 3 \).