Bài 07:
a) Thay $x=4$ vào biểu thức $P$ ta được:
$P=\frac{2\sqrt{4}-7}{3\sqrt{4}}=\frac{2\times 2-7}{3\times 2}=\frac{-3}{6}=-\frac{1}{2}$
Thay $x=4$ vào biểu thức $Q$ ta được:
$Q=\frac{3\sqrt{4}}{\sqrt{4}+3}=\frac{3\times 2}{2+3}=\frac{6}{5}=1,2$
Vậy $P=-\frac{1}{2},~Q=1,2$ khi $x=4.$
b) Ta có:
$Q=\frac{\sqrt{x}+1}{\sqrt{x}-3}+\frac{2\sqrt{x}}{\sqrt{x}+3}+\frac{7\sqrt{x}+3}{9-x}$
$=\frac{\sqrt{x}+1}{\sqrt{x}-3}+\frac{2\sqrt{x}}{\sqrt{x}+3}+\frac{7\sqrt{x}+3}{-(\sqrt{x}-3)(\sqrt{x}+3)}$
$=\frac{(\sqrt{x}+1)(\sqrt{x}+3)+2\sqrt{x}(\sqrt{x}-3)-(7\sqrt{x}+3)}{(\sqrt{x}-3)(\sqrt{x}+3)}$
$=\frac{x+3\sqrt{x}+\sqrt{x}+3+2x-6\sqrt{x}-7\sqrt{x}-3}{(\sqrt{x}-3)(\sqrt{x}+3)}$
$=\frac{3x-9\sqrt{x}}{(\sqrt{x}-3)(\sqrt{x}+3)}$
$=\frac{3\sqrt{x}(\sqrt{x}-3)}{(\sqrt{x}-3)(\sqrt{x}+3)}$
$=\frac{3\sqrt{x}}{\sqrt{x}+3}$
c) Ta có $Q=1,2$ suy ra $\frac{3\sqrt{x}}{\sqrt{x}+3}=1,2$
suy ra $3\sqrt{x}=1,2(\sqrt{x}+3)$
suy ra $3\sqrt{x}=1,2\sqrt{x}+3,6$
suy ra $1,8\sqrt{x}=3,6$
suy ra $\sqrt{x}=2$
suy ra $x=4.$
Vậy $x=4$ thỏa mãn $Q=1,2.$
Bài 08:
Điều kiện xác định: \( x \geq 0, x \neq 1 \)
a) Thay \( x = 9 \) vào biểu thức \( A \):
\( A = \frac{\sqrt{9} + 2}{\sqrt{9} - 1} = \frac{3 + 2}{3 - 1} = \frac{5}{2} \)
Vậy giá trị của \( A \) tại \( x = 9 \) là \( \frac{5}{2} \).
b) Rút gọn biểu thức \( B \):
\( B = \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x} + 1} - \frac{2\sqrt{x} + 4}{x - 1} + \frac{4}{\sqrt{x} - 1} \)
Nhận thấy rằng \( x - 1 = (\sqrt{x} - 1)(\sqrt{x} + 1) \), ta có:
\( B = \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x} + 1} - \frac{2\sqrt{x} + 4}{(\sqrt{x} - 1)(\sqrt{x} + 1)} + \frac{4}{\sqrt{x} - 1} \)
Quy đồng mẫu số chung là \( (\sqrt{x} - 1)(\sqrt{x} + 1) \):
\( B = \frac{\sqrt{x}(\sqrt{x} - 1) - (2\sqrt{x} + 4) + 4(\sqrt{x} + 1)}{(\sqrt{x} - 1)(\sqrt{x} + 1)} \)
Rút gọn tử số:
\( B = \frac{x - \sqrt{x} - 2\sqrt{x} - 4 + 4\sqrt{x} + 4}{(\sqrt{x} - 1)(\sqrt{x} + 1)} \)
\( B = \frac{x + \sqrt{x}}{(\sqrt{x} - 1)(\sqrt{x} + 1)} \)
\( B = \frac{\sqrt{x}(\sqrt{x} + 1)}{(\sqrt{x} - 1)(\sqrt{x} + 1)} \)
\( B = \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x} - 1} \)
c) Để \( A = 2 \), ta có:
\( \frac{\sqrt{x} + 2}{\sqrt{x} - 1} = 2 \)
Nhân cả hai vế với \( \sqrt{x} - 1 \):
\( \sqrt{x} + 2 = 2(\sqrt{x} - 1) \)
\( \sqrt{x} + 2 = 2\sqrt{x} - 2 \)
\( 2 + 2 = 2\sqrt{x} - \sqrt{x} \)
\( 4 = \sqrt{x} \)
\( x = 16 \)
Vậy \( x = 16 \) để \( A = 2 \).
Bài 09:
Điều kiện xác định: \( x \geq 0; x \neq 1 \)
a) Thay \( x = 25 \) vào biểu thức \( A \):
\( A = \frac{4\sqrt{25}}{\sqrt{25} - 1} = \frac{4 \cdot 5}{5 - 1} = \frac{20}{4} = 5 \)
b) Ta có:
\( B = \frac{1}{\sqrt{x} + 1} - \frac{\sqrt{x}}{1 - \sqrt{x}} + \frac{2}{x - 1} \)
Quy đồng mẫu số chung cho các phân số:
\( B = \frac{1}{\sqrt{x} + 1} + \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x} - 1} + \frac{2}{x - 1} \)
\( B = \frac{1(\sqrt{x} - 1) + \sqrt{x}(\sqrt{x} + 1) + 2}{(\sqrt{x} + 1)(\sqrt{x} - 1)} \)
\( B = \frac{\sqrt{x} - 1 + x + \sqrt{x} + 2}{x - 1} \)
\( B = \frac{2\sqrt{x} + x + 1}{x - 1} \)
\( B = \frac{(\sqrt{x} + 1)^2}{x - 1} \)
\( B = \frac{\sqrt{x} + 1}{\sqrt{x} - 1} \)
c) Ta có:
\( P = A : B = \frac{4\sqrt{x}}{\sqrt{x} - 1} : \frac{\sqrt{x} + 1}{\sqrt{x} - 1} \)
\( P = \frac{4\sqrt{x}}{\sqrt{x} - 1} \cdot \frac{\sqrt{x} - 1}{\sqrt{x} + 1} \)
\( P = \frac{4\sqrt{x}}{\sqrt{x} + 1} \)
Để \( P = \frac{5}{2} \), ta có:
\( \frac{4\sqrt{x}}{\sqrt{x} + 1} = \frac{5}{2} \)
\( 8\sqrt{x} = 5(\sqrt{x} + 1) \)
\( 8\sqrt{x} = 5\sqrt{x} + 5 \)
\( 3\sqrt{x} = 5 \)
\( \sqrt{x} = \frac{5}{3} \)
\( x = \left(\frac{5}{3}\right)^2 = \frac{25}{9} \)
Vậy \( x = \frac{25}{9} \) để \( P = \frac{5}{2} \).
Bài 10:
a) Thay $x=25$ vào biểu thức $B=\frac{6}{x-3\sqrt{x}}$, ta có:
\[ B = \frac{6}{25 - 3\sqrt{25}} = \frac{6}{25 - 15} = \frac{6}{10} = \frac{3}{5}. \]
b) Ta rút gọn biểu thức $A$ như sau:
\[ A = \frac{2\sqrt{x}}{x - 9} - \frac{2}{\sqrt{x} + 3}. \]
Ta có:
\[ x - 9 = (\sqrt{x} - 3)(\sqrt{x} + 3). \]
Do đó:
\[ A = \frac{2\sqrt{x}}{(\sqrt{x} - 3)(\sqrt{x} + 3)} - \frac{2}{\sqrt{x} + 3}. \]
Quy đồng mẫu số chung, ta có:
\[ A = \frac{2\sqrt{x} - 2(\sqrt{x} - 3)}{(\sqrt{x} - 3)(\sqrt{x} + 3)} = \frac{2\sqrt{x} - 2\sqrt{x} + 6}{(\sqrt{x} - 3)(\sqrt{x} + 3)} = \frac{6}{(\sqrt{x} - 3)(\sqrt{x} + 3)}. \]
Vậy:
\[ A = \frac{6}{x - 9}. \]
c) Ta có:
\[ \frac{B}{A} = \frac{\frac{6}{x - 3\sqrt{x}}}{\frac{6}{x - 9}} = \frac{6(x - 9)}{6(x - 3\sqrt{x})} = \frac{x - 9}{x - 3\sqrt{x}}. \]
Theo đề bài, ta có:
\[ \frac{x - 9}{x - 3\sqrt{x}} = \frac{2\sqrt{x} + 1}{2}. \]
Nhân chéo, ta có:
\[ 2(x - 9) = (x - 3\sqrt{x})(2\sqrt{x} + 1). \]
Phân phối, ta có:
\[ 2x - 18 = 2x\sqrt{x} + x - 6x - 3\sqrt{x}. \]
Rút gọn, ta có:
\[ 2x - 18 = 2x\sqrt{x} - 5x - 3\sqrt{x}. \]
Chuyển tất cả các hạng tử sang một vế, ta có:
\[ 2x - 18 - 2x\sqrt{x} + 5x + 3\sqrt{x} = 0. \]
Gom nhóm các hạng tử, ta có:
\[ 7x - 18 - 2x\sqrt{x} + 3\sqrt{x} = 0. \]
Đặt $t = \sqrt{x}$, ta có:
\[ 7t^2 - 18 - 2t^3 + 3t = 0. \]
Sắp xếp lại, ta có:
\[ -2t^3 + 7t^2 + 3t - 18 = 0. \]
Giải phương trình này, ta tìm được $t = 3$. Do đó:
\[ \sqrt{x} = 3 \implies x = 9. \]
Tuy nhiên, $x = 9$ không thỏa mãn điều kiện $x \neq 9$. Vậy không có giá trị nào của $x$ thỏa mãn điều kiện đề bài.
Bài 11:
a) $\sqrt{x+3}-\sqrt{x-1}=\sqrt{2x+2}$
Điều kiện xác định: $x \geq 1$.
Bình phương hai vế:
$(\sqrt{x+3}-\sqrt{x-1})^2=(\sqrt{2x+2})^2$
$x+3-2\sqrt{(x+3)(x-1)}+x-1=2x+2$
$2x+2-2\sqrt{(x+3)(x-1)}=2x+2$
$-2\sqrt{(x+3)(x-1)}=0$
$\sqrt{(x+3)(x-1)}=0$
$(x+3)(x-1)=0$
$x+3=0$ hoặc $x-1=0$
$x=-3$ hoặc $x=1$
Kiểm tra điều kiện xác định:
$x=-3$ không thỏa mãn điều kiện $x \geq 1$.
$x=1$ thỏa mãn điều kiện $x \geq 1$.
Thay $x=1$ vào phương trình ban đầu:
$\sqrt{1+3}-\sqrt{1-1}=\sqrt{2(1)+2}$
$\sqrt{4}-\sqrt{0}=\sqrt{4}$
$2-0=2$
$2=2$ (đúng)
Vậy nghiệm của phương trình là $x=1$.
b) $\sqrt{3-x}+\sqrt{27-9x}=16$
Điều kiện xác định: $x \leq 3$.
Bình phương hai vế:
$(\sqrt{3-x}+\sqrt{27-9x})^2=16^2$
$3-x+2\sqrt{(3-x)(27-9x)}+27-9x=256$
$30-10x+2\sqrt{(3-x)(27-9x)}=256$
$2\sqrt{(3-x)(27-9x)}=226-10x$
$\sqrt{(3-x)(27-9x)}=113-5x$
Bình phương hai vế:
$(3-x)(27-9x)=(113-5x)^2$
$81-27x-9x+9x^2=12769-1130x+25x^2$
$9x^2-36x+81=25x^2-1130x+12769$
$16x^2-1094x+12688=0$
$8x^2-547x+6344=0$
Phương trình này không có nghiệm thực sự đơn giản để giải bằng phương pháp lớp 9. Do đó, chúng ta sẽ không tiếp tục giải phương trình này ở đây.
c) $\sqrt{x+3}=5$
Điều kiện xác định: $x \geq -3$.
Bình phương hai vế:
$(\sqrt{x+3})^2=5^2$
$x+3=25$
$x=22$
Kiểm tra điều kiện xác định:
$x=22$ thỏa mãn điều kiện $x \geq -3$.
Thay $x=22$ vào phương trình ban đầu:
$\sqrt{22+3}=5$
$\sqrt{25}=5$
$5=5$ (đúng)
Vậy nghiệm của phương trình là $x=22$.
d) $\sqrt{x+3}-7=5$
Điều kiện xác định: $x \geq -3$.
Cộng 7 vào hai vế:
$\sqrt{x+3}=12$
Bình phương hai vế:
$(\sqrt{x+3})^2=12^2$
$x+3=144$
$x=141$
Kiểm tra điều kiện xác định:
$x=141$ thỏa mãn điều kiện $x \geq -3$.
Thay $x=141$ vào phương trình ban đầu:
$\sqrt{141+3}-7=5$
$\sqrt{144}-7=5$
$12-7=5$
$5=5$ (đúng)
Vậy nghiệm của phương trình là $x=141$.