Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Bài 60.
a) Thay $x=9$ vào biểu thức $B$, ta được:
\[ B = \frac{1}{\sqrt{9} - 1} = \frac{1}{3 - 1} = \frac{1}{2} \]
b) Ta có:
\[ A = \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x} - 1} + \frac{2}{x - \sqrt{x}} \]
\[ B = \frac{1}{\sqrt{x} - 1} \]
Để rút gọn biểu thức $C = A : B$, ta thực hiện phép chia:
\[ C = \left( \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x} - 1} + \frac{2}{x - \sqrt{x}} \right) : \frac{1}{\sqrt{x} - 1} \]
Chuyển thành nhân với nghịch đảo:
\[ C = \left( \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x} - 1} + \frac{2}{x - \sqrt{x}} \right) \times (\sqrt{x} - 1) \]
Rút gọn từng phần:
\[ \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x} - 1} \times (\sqrt{x} - 1) = \sqrt{x} \]
\[ \frac{2}{x - \sqrt{x}} \times (\sqrt{x} - 1) = \frac{2(\sqrt{x} - 1)}{x - \sqrt{x}} = \frac{2(\sqrt{x} - 1)}{\sqrt{x}(\sqrt{x} - 1)} = \frac{2}{\sqrt{x}} \]
Vậy:
\[ C = \sqrt{x} + \frac{2}{\sqrt{x}} \]
c) Để $C = 3$, ta có:
\[ \sqrt{x} + \frac{2}{\sqrt{x}} = 3 \]
Nhân cả hai vế với $\sqrt{x}$:
\[ x + 2 = 3\sqrt{x} \]
Di chuyển mọi hạng sang một vế:
\[ x - 3\sqrt{x} + 2 = 0 \]
Đặt $t = \sqrt{x}$, ta có:
\[ t^2 - 3t + 2 = 0 \]
Phương trình này có nghiệm:
\[ t = 1 \text{ hoặc } t = 2 \]
Do đó:
\[ \sqrt{x} = 1 \Rightarrow x = 1 \text{ (loại vì } x \neq 1) \]
\[ \sqrt{x} = 2 \Rightarrow x = 4 \]
Vậy $x = 4$.
d) Ta so sánh $C$ với $\frac{1}{4}$:
\[ C = \sqrt{x} + \frac{2}{\sqrt{x}} \]
Ta thấy rằng $\sqrt{x} + \frac{2}{\sqrt{x}}$ luôn lớn hơn $\frac{1}{4}$ vì $\sqrt{x}$ và $\frac{2}{\sqrt{x}}$ đều dương và tổng của chúng luôn lớn hơn $\frac{1}{4}$.
e) Chứng minh $C > 2$:
\[ C = \sqrt{x} + \frac{2}{\sqrt{x}} \]
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM:
\[ \sqrt{x} + \frac{2}{\sqrt{x}} \geq 2\sqrt{\sqrt{x} \cdot \frac{2}{\sqrt{x}}} = 2\sqrt{2} > 2 \]
Vậy $C > 2$.
f) Tìm $x$ nguyên để $C$ có giá trị nguyên:
\[ C = \sqrt{x} + \frac{2}{\sqrt{x}} \]
Để $C$ là số nguyên, $\sqrt{x}$ phải là số nguyên và $\frac{2}{\sqrt{x}}$ cũng phải là số nguyên. Do đó, $\sqrt{x}$ phải là ước của 2, tức là $\sqrt{x} = 1$ hoặc $\sqrt{x} = 2$.
Vậy $x = 1$ (loại vì $x \neq 1$) hoặc $x = 4$.
g) Tìm giá trị nhỏ nhất của $C$:
\[ C = \sqrt{x} + \frac{2}{\sqrt{x}} \]
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM:
\[ \sqrt{x} + \frac{2}{\sqrt{x}} \geq 2\sqrt{\sqrt{x} \cdot \frac{2}{\sqrt{x}}} = 2\sqrt{2} \]
Dấu bằng xảy ra khi $\sqrt{x} = \frac{2}{\sqrt{x}}$, tức là $\sqrt{x} = \sqrt{2}$, do đó $x = 2$.
Vậy giá trị nhỏ nhất của $C$ là $2\sqrt{2}$, đạt được khi $x = 2$.
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.