Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Để tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức $C=\frac{x^2}{x^2-5x+7}$ và $D=\frac{2x+1}{x^2+2}$, chúng ta sẽ sử dụng phương pháp biến đổi và tìm giá trị cực đại/cực tiểu của các biểu thức này.
Biểu thức $C = \frac{x^2}{x^2 - 5x + 7}$
1. Tìm điều kiện xác định (ĐKXĐ):
Biểu thức $\frac{x^2}{x^2 - 5x + 7}$ có mẫu số là $x^2 - 5x + 7$. Ta cần kiểm tra xem mẫu số này có thể bằng 0 hay không.
\[
x^2 - 5x + 7 = 0
\]
Ta tính $\Delta = (-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 7 = 25 - 28 = -3 < 0$
Vì $\Delta < 0$, nên phương trình $x^2 - 5x + 7 = 0$ vô nghiệm, tức là mẫu số luôn khác 0. Do đó, ĐKXĐ là $x \in \mathbb{R}$.
2. Biến đổi biểu thức:
\[
C = \frac{x^2}{x^2 - 5x + 7}
\]
Ta thấy rằng $x^2 - 5x + 7$ luôn dương vì $\Delta < 0$. Do đó, biểu thức $C$ luôn dương.
3. Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất:
Ta xét giới hạn của $C$ khi $x \to \pm \infty$:
\[
\lim_{x \to \pm \infty} \frac{x^2}{x^2 - 5x + 7} = \lim_{x \to \pm \infty} \frac{1}{1 - \frac{5}{x} + \frac{7}{x^2}} = 1
\]
Do đó, giá trị lớn nhất của $C$ là 1, đạt được khi $x \to \pm \infty$.
Để tìm giá trị nhỏ nhất, ta xét đạo hàm của $C$:
\[
C' = \frac{(x^2)'(x^2 - 5x + 7) - x^2(x^2 - 5x + 7)'}{(x^2 - 5x + 7)^2} = \frac{2x(x^2 - 5x + 7) - x^2(2x - 5)}{(x^2 - 5x + 7)^2}
\]
\[
C' = \frac{2x^3 - 10x^2 + 14x - 2x^3 + 5x^2}{(x^2 - 5x + 7)^2} = \frac{-5x^2 + 14x}{(x^2 - 5x + 7)^2}
\]
Đặt $C' = 0$:
\[
-5x^2 + 14x = 0 \implies x(-5x + 14) = 0 \implies x = 0 \text{ hoặc } x = \frac{14}{5}
\]
Ta thay các giá trị này vào biểu thức $C$:
\[
C(0) = \frac{0^2}{0^2 - 5 \cdot 0 + 7} = 0
\]
\[
C\left(\frac{14}{5}\right) = \frac{\left(\frac{14}{5}\right)^2}{\left(\frac{14}{5}\right)^2 - 5 \cdot \frac{14}{5} + 7} = \frac{\frac{196}{25}}{\frac{196}{25} - 14 + 7} = \frac{\frac{196}{25}}{\frac{196}{25} - \frac{175}{25}} = \frac{\frac{196}{25}}{\frac{21}{25}} = \frac{196}{21} = \frac{28}{3}
\]
Do đó, giá trị nhỏ nhất của $C$ là 0, đạt được khi $x = 0$.
Biểu thức $D = \frac{2x + 1}{x^2 + 2}$
1. Tìm điều kiện xác định (ĐKXĐ):
Biểu thức $\frac{2x + 1}{x^2 + 2}$ có mẫu số là $x^2 + 2$. Ta cần kiểm tra xem mẫu số này có thể bằng 0 hay không.
\[
x^2 + 2 = 0 \implies x^2 = -2
\]
Vì $x^2$ luôn dương, nên phương trình này vô nghiệm. Do đó, ĐKXĐ là $x \in \mathbb{R}$.
2. Biến đổi biểu thức:
\[
D = \frac{2x + 1}{x^2 + 2}
\]
3. Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất:
Ta xét giới hạn của $D$ khi $x \to \pm \infty$:
\[
\lim_{x \to \pm \infty} \frac{2x + 1}{x^2 + 2} = \lim_{x \to \pm \infty} \frac{\frac{2}{x} + \frac{1}{x^2}}{1 + \frac{2}{x^2}} = 0
\]
Do đó, giá trị lớn nhất của $D$ là 0, đạt được khi $x \to \pm \infty$.
Để tìm giá trị nhỏ nhất, ta xét đạo hàm của $D$:
\[
D' = \frac{(2x + 1)'(x^2 + 2) - (2x + 1)(x^2 + 2)'}{(x^2 + 2)^2} = \frac{2(x^2 + 2) - (2x + 1)(2x)}{(x^2 + 2)^2}
\]
\[
D' = \frac{2x^2 + 4 - 4x^2 - 2x}{(x^2 + 2)^2} = \frac{-2x^2 - 2x + 4}{(x^2 + 2)^2}
\]
Đặt $D' = 0$:
\[
-2x^2 - 2x + 4 = 0 \implies x^2 + x - 2 = 0 \implies (x + 2)(x - 1) = 0 \implies x = -2 \text{ hoặc } x = 1
\]
Ta thay các giá trị này vào biểu thức $D$:
\[
D(-2) = \frac{2(-2) + 1}{(-2)^2 + 2} = \frac{-4 + 1}{4 + 2} = \frac{-3}{6} = -\frac{1}{2}
\]
\[
D(1) = \frac{2(1) + 1}{1^2 + 2} = \frac{2 + 1}{1 + 2} = \frac{3}{3} = 1
\]
Do đó, giá trị nhỏ nhất của $D$ là $-\frac{1}{2}$, đạt được khi $x = -2$.
Kết luận:
- Giá trị lớn nhất của $C$ là 1, đạt được khi $x \to \pm \infty$.
- Giá trị nhỏ nhất của $C$ là 0, đạt được khi $x = 0$.
- Giá trị lớn nhất của $D$ là 1, đạt được khi $x = 1$.
- Giá trị nhỏ nhất của $D$ là $-\frac{1}{2}$, đạt được khi $x = -2$.
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
0/5(0 đánh giá)
0
0 bình luận
Bình luận
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
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 Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.