Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Để rút gọn biểu thức \( P \) và tìm giá trị nhỏ nhất của \( P \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Rút gọn từng phân thức trong biểu thức \( P \).
Biểu thức ban đầu:
\[ P = \left( \frac{1 - x^3}{1 - x} + x \right) \left( \frac{1 + x^3}{1 + x} - x \right) : \frac{(1 - x^2)^2}{x^2 + 1} \]
Ta biết rằng:
\[ 1 - x^3 = (1 - x)(1 + x + x^2) \]
\[ 1 + x^3 = (1 + x)(1 - x + x^2) \]
Do đó:
\[ \frac{1 - x^3}{1 - x} = 1 + x + x^2 \]
\[ \frac{1 + x^3}{1 + x} = 1 - x + x^2 \]
Thay vào biểu thức \( P \):
\[ P = \left( 1 + x + x^2 + x \right) \left( 1 - x + x^2 - x \right) : \frac{(1 - x^2)^2}{x^2 + 1} \]
\[ P = \left( 1 + 2x + x^2 \right) \left( 1 - 2x + x^2 \right) : \frac{(1 - x^2)^2}{x^2 + 1} \]
Bước 2: Nhân hai biểu thức trong ngoặc đơn.
\[ (1 + 2x + x^2)(1 - 2x + x^2) = (1 + x^2 + 2x)(1 + x^2 - 2x) \]
Áp dụng hằng đẳng thức \( (a + b)(a - b) = a^2 - b^2 \):
\[ = (1 + x^2)^2 - (2x)^2 \]
\[ = 1 + 2x^2 + x^4 - 4x^2 \]
\[ = 1 - 2x^2 + x^4 \]
Bước 3: Chia biểu thức này cho \(\frac{(1 - x^2)^2}{x^2 + 1}\).
\[ P = \frac{1 - 2x^2 + x^4}{\frac{(1 - x^2)^2}{x^2 + 1}} \]
\[ P = (1 - 2x^2 + x^4) \cdot \frac{x^2 + 1}{(1 - x^2)^2} \]
Bước 4: Rút gọn biểu thức.
\[ P = \frac{(1 - 2x^2 + x^4)(x^2 + 1)}{(1 - x^2)^2} \]
Bước 5: Tìm giá trị nhỏ nhất của \( P \).
Chúng ta nhận thấy rằng \( 1 - 2x^2 + x^4 \geq 0 \) vì nó là một tổng bình phương:
\[ 1 - 2x^2 + x^4 = (1 - x^2)^2 \geq 0 \]
Do đó:
\[ P = \frac{(1 - x^2)^2(x^2 + 1)}{(1 - x^2)^2} = x^2 + 1 \]
Giá trị nhỏ nhất của \( x^2 + 1 \) là 1, đạt được khi \( x = 0 \).
Vậy giá trị nhỏ nhất của \( P \) là 1, đạt được khi \( x = 0 \).
Đáp số: Giá trị nhỏ nhất của \( P \) là 1, đạt được khi \( x = 0 \).
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.