Cho biểu thức \[A = \frac{{\sqrt x - 1}}{{\sqrt x - 3}}\] và \[B = \frac{{\sqrt x + 3}}{{\sqrt x + 1}} - \frac{5}{{1 - \sqrt x }} + \frac{4}{{x - 1}}\].
a) Tìm điều kiện xác định của biểu thức \[A\] và \[B.\]
b) Tính giá trị của biểu thức \[A\] khi \[x = \frac{1}{9}.\]
c) Chứng minh rằng \[B = \frac{{\sqrt x + 6}}{{\sqrt x - 1}}\].
d) Đặt \[P = A.B.\] Tìm \[x \in \mathbb{N}\] để \[P\] có giá trị lớn nhất.
Cho biểu thức \[A = \frac{{\sqrt x - 1}}{{\sqrt x - 3}}\] và \[B = \frac{{\sqrt x + 3}}{{\sqrt x + 1}} - \frac{5}{{1 - \sqrt x }} + \frac{4}{{x - 1}}\].
a) Tìm điều kiện xác định của biểu thức \[A\] và \[B.\]
b) Tính giá trị của biểu thức \[A\] khi \[x = \frac{1}{9}.\]
c) Chứng minh rằng \[B = \frac{{\sqrt x + 6}}{{\sqrt x - 1}}\].
d) Đặt \[P = A.B.\] Tìm \[x \in \mathbb{N}\] để \[P\] có giá trị lớn nhất.
Câu hỏi trong đề: Bộ 10 đề thi cuối kì 1 Toán 9 Kết nối tri thức có đáp án !!
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Hướng dẫn giải
a) Với mọi \(x \ge 0,\) ta có:
⦁ \[\sqrt x - 3 \ne 0\] khi \(\sqrt x \ne 3\) hay \(x \ne 9.\)
⦁ \(x - 1 = \left( {\sqrt x + 1} \right)\left( {\sqrt x - 1} \right)\) và \(1 - \sqrt x = - \left( {\sqrt x - 1} \right)\)
Với mọi \(x \ge 0,\) ta có \(\sqrt x \ge 0\) nên \(\sqrt x + 1 \ge 1 > 0.\)
Do đó \(x - 1 \ne 0\) khi \(\sqrt x - 1 \ne 0,\) hay \(\sqrt x \ne 1,\) tức là \(x \ne 1.\)
Như vậy, điều kiện xác định của biểu thức \[A = \frac{{\sqrt x - 1}}{{\sqrt x - 3}}\] là \[x \ge 0,\,\,x \ne 9\] và điều kiện xác định của biểu thức \[B = \frac{{\sqrt x + 3}}{{\sqrt x + 1}} - \frac{5}{{1 - \sqrt x }} + \frac{4}{{x - 1}}\] là \[x \ge 0,\,\,x \ne 1.\]
b) Thay \[x = \frac{1}{9}\] (thỏa mãn điều kiện) vào biểu thức \[A\], ta được:
\[A = \frac{{\sqrt {\frac{1}{9}} - 1}}{{\sqrt {\frac{1}{9}} - 3}} = \frac{{\frac{1}{3} - 1}}{{\frac{1}{3} - 3}} = \frac{{ - \frac{2}{3}}}{{ - \frac{8}{3}}} = \frac{1}{4}.\]
Vậy \(A = \frac{1}{4}\) khi \(x = \frac{1}{9}.\)
c) Với \[x \ge 0;x \ne 1\], ta có:
\[B = \frac{{\sqrt x + 3}}{{\sqrt x + 1}} - \frac{5}{{1 - \sqrt x }} + \frac{4}{{x - 1}}\]
\[ = \frac{{\sqrt x + 3}}{{\sqrt x + 1}} + \frac{5}{{\sqrt x - 1}} + \frac{4}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}\]
\[ = \frac{{\left( {\sqrt x + 3} \right)\left( {\sqrt x - 1} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}} + \frac{{5\left( {\sqrt x + 1} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}} + \frac{4}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}\]
\[ = \frac{{x + 2\sqrt x - 3 + 5\sqrt x + 5 + 4}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}\]
\[ = \frac{{x + 7\sqrt x + 6}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}\]\[ = \frac{{x + \sqrt x + 6\sqrt x + 6}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}\]
\[ = \frac{{\left( {\sqrt x + 1} \right)\left( {\sqrt x + 6} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}} = \frac{{\sqrt x + 6}}{{\sqrt x - 1}}\].
Vậy với \[x \ge 0;x \ne 1\] thì \[B = \frac{{\sqrt x + 6}}{{\sqrt x - 1}}\].
d) Với \[x \ge 0,\,\,x \ne 1,x \ne 9,\] ta có:
\[P = A \cdot B = \frac{{\sqrt x - 1}}{{\sqrt x - 3}} \cdot \frac{{\sqrt x + 6}}{{\sqrt x - 1}} = \frac{{\sqrt x + 6}}{{\sqrt x - 3}} = \frac{{\sqrt x - 3 + 9}}{{\sqrt x - 3}} = 1 + \frac{9}{{\sqrt x - 3}}.\]
⦁ Với \[0 \le x < 9,x \ne 1\] thì \[\sqrt x - 3 < 0\], suy ra \[1 + \frac{9}{{\sqrt x - 3}} < 1\] hay \[P < 1.\]
⦁ Với \[x > 9\] và \[x \in \mathbb{N}\] suy ra \[x \ge 10\]. Do đó, \[\sqrt x - 3 \ge \sqrt {10} - 3 > 0\].
Suy ra \[\frac{9}{{\sqrt x - 3}} \le \frac{9}{{\sqrt {10} - 3}}\] nên \[1 + \frac{9}{{\sqrt x - 3}} \le 1 + \frac{9}{{\sqrt {10} - 3}}\] hay \[P \le 1 + \frac{9}{{\sqrt {10} - 3}}\].
Dấu “=” xảy ra khi \[x = 10\].
Vậy với \[x = 10\] thì biểu thức \[P\] đạt giá trị lớn nhất.
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
a) Xét \[\Delta OCD\] có: \[OC = OD = R\] nên \[\Delta OCD\] cân tại \[O.\]
Mà \[OH\] là đường cao của \[\Delta OCD\] nên \[OH\] cũng là đường phân giác của tam giác, nên \[\widehat {COF} = \widehat {DOF}.\]
Xét \[\Delta COF\] và \[\Delta DOF\] có:
\[OC = OD,\] \[\widehat {COF} = \widehat {DOF}\] và \[OF\] là cạnh chung.
Do đó, \[\Delta COF = \Delta DOF\] (c.g.c)
Suy ra \[\widehat {OCF} = \widehat {ODF}\] (hai góc tương ứng)
Mà \[\widehat {OCF} = 90^\circ \] (do \[OC \bot MF\]) nên \[\widehat {ODF} = 90^\circ \] hay \[FD \bot OD\] tại \[D\].
Xét đường tròn \[\left( {O;R} \right)\] có: \[FD \bot OD\] tại \[D\] và \[D \in \left( {O;R} \right)\]
Suy ra \[FD\] là tiếp tuyến của đường tròn \[\left( {O;R} \right)\] tại \[D\].
b) Xét đường tròn \[\left( {O;R} \right)\] có \[MA\] và \[MC\] là hai tiếp tuyến cắt nhau tại \[M\] nên \(MA = MC.\) Do đó \(M\) thuộc đường trung trực của \(AC.\)
Ta có: \[OA = OC = R\] nên \(O\) thuộc đường trung trực của \(AC.\)
Như vậy, \(OM\) là đường trung trực của \[AC\] nên \(OM \bot AC.\)
Xét \(\Delta ABC\) có \(CO\) là đường trung tuyến ứng với cạnh \(AB\) và \(CO = R = \frac{{AB}}{2}\) nên \(\Delta ABC\) vuông tại \(C\) hay \(BC \bot AC\).
Từ đó suy ra \(OI\,{\rm{//}}\,BC.\)
Xét \[\Delta ABC\] có \[O\] là trung điểm của \[AB\] và \(OI\,{\rm{//}}\,BC\) nên \[OI\] là đường trung bình của \[\Delta ABC\].
Suy ra \[OI = \frac{1}{2}BC\] (tính chất đường trung bình) hay \[BC = 2OI\].
c) ⦁ Xét tam giác \[MOC\] vuông tại \[C\], có: \[\cos \widehat {MOC} = \frac{{OC}}{{MO}} = \frac{R}{{2R}} = \frac{1}{2},\] suy ra \[\widehat {MOC} = 60^\circ \].
Do \(MA,\,\,MC\) là hai tiếp tuyến cắt nhau tại \(M\) của đường tròn \(\left( {O;R} \right)\) nên \(OM\) là tia phân giác của \[\widehat {AOC}\]. Suy ra \[\widehat {AOC} = 2\widehat {MOC} = 2 \cdot 60^\circ = 120^\circ \].
Do đó \[\widehat {COB} = 180^\circ - \widehat {AOC} = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ \].
⦁ Ta có \[F\] là giao điểm của hai tiếp tuyến tại \[C\] và \[D\] nên \[OF\] là tia phân giác của \[\widehat {DOC}\].
Suy ra \[\widehat {DOC} = 2\widehat {COB} = 2 \cdot 60^\circ = 120^\circ .\]
Diện tích hình quạt giới hạn bởi bán kính \[OC,OD\] và cung nhỏ \[CD\] là
\[{S_1} = \frac{{120 \cdot \pi \cdot {R^2}}}{{360}} = \frac{{\pi {R^2}}}{3}\] (đơn vị diện tích).
⦁ Xét \(\Delta OCH\) vuông tại \(H\) ta có: \(CH = OC \cdot \sin \widehat {COB} = R \cdot \sin 60^\circ = \frac{{R\sqrt 3 }}{2};\)
\(OH = OC \cdot \cos \widehat {COB} = R \cdot \cos 60^\circ = \frac{R}{2}.\)
Xét \(\Delta OCD\) cân tại \(O\) (do \(OC = OD)\) nên đường phân giác \(OH\) cũng đồng thời là đường trung tuyến, nên \(H\) là trung điểm của \(CD,\) suy ra \(CD = 2CH = 2 \cdot \frac{{R\sqrt 3 }}{2} = R\sqrt 3 .\)
Diện tích tam giác \(OCD\) là: \({S_2} = \frac{1}{2}OH \cdot CD = \frac{1}{2} \cdot \frac{R}{2} \cdot R\sqrt 3 = \frac{{{R^2}\sqrt 3 }}{4}\) (đơn vị diện tích).
Diện tích hình được giới hạn bởi dây \(CD\) và cung nhỏ \[CD\] là:
\(S = {S_1} - {S_2} = \frac{{\pi {R^2}}}{3} - \frac{{{R^2}\sqrt 3 }}{4} = \frac{{{R^2}\left( {4\pi - 3\sqrt 3 } \right)}}{{12}}\) (đơn vị diện tích).
Vậy diện tích hình được giới hạn bởi dây \(CD\) và cung nhỏ \[CD\] là\(\frac{{{R^2}\left( {4\pi - 3\sqrt 3 } \right)}}{{12}}\) (đvdt).
Lời giải
Hướng dẫn giải
⦁ Gọi kích thước hình chữ nhật mà tể tướng sẽ căng là \[x\] và \[y\] (\[0 < x < 150;\,\,0 < y < 150\]).
Khi đó, ta có chu vi của mảnh đất hình chữ nhật đó là \[300\] mét, suy ra \[x + y = \frac{{300}}{2} = 150{\rm{ m}}{\rm{.}}\]
Diện tích của mảnh đất là \[S = xy{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^2}} \right)\].
⦁ Chứng minh bổ đề: \[\frac{{{{\left( {x + y} \right)}^2}}}{4} \ge xy\] với mọi \(x > 0,\,\,y > 0.\)
Thật vậy, với mọi \(x > 0,\,\,y > 0,\) ta có:
\[{\left( {x - y} \right)^2} \ge 0\]
\[{x^2} - 2xy + {y^2} \ge 0\]
\[{x^2} + 2xy + {y^2} - 4xy \ge 0\]
\[{\left( {x + y} \right)^2} - 4xy \ge 0\]
\[\frac{{{{\left( {x + y} \right)}^2}}}{4} \ge xy\].
Đẳng thức xảy ra khi \[x = y.\]
⦁ Áp dụng bất đẳng thức trên, ta có:
\[S = xy \le \frac{{{{\left( {x + y} \right)}^2}}}{4}\]
Suy ra \[S \le \frac{{{{150}^2}}}{4} = 5\,\,625\].
Dấu bằng xảy ra khi \[x = y = \frac{{150}}{2} = 75\] (thỏa mãn).
Khi đó, diện tích lớn nhất \[S = 5\,\,625{\rm{ }}{{\rm{m}}^2}\] khi \[x = y = 75{\rm{ m}}{\rm{.}}\]
Vậy tể tưởng đó cần căng sợi dây bao quanh mảnh đất hình hình vuông có cạnh \[75{\rm{ m}}\] để mảnh đất nhận được có diện tích lớn nhất.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập