1. Giải phương trình \(4\sqrt {x + 3} + 4\sqrt x = 3x + 9\).
2. Giải hệ phương trình \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x^2} + {y^2} + \frac{{2xy}}{{x + y}} = 1}\\{\sqrt {3{x^2} + 33} + 3\sqrt {2x + y - 1} = 3x + y + 6}\end{array}} \right.\).
1. Giải phương trình \(4\sqrt {x + 3} + 4\sqrt x = 3x + 9\).
2. Giải hệ phương trình \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x^2} + {y^2} + \frac{{2xy}}{{x + y}} = 1}\\{\sqrt {3{x^2} + 33} + 3\sqrt {2x + y - 1} = 3x + y + 6}\end{array}} \right.\).
Quảng cáo
Trả lời:
1. Giải phương trình \(4\sqrt {x + 3} + 4\sqrt x = 3x + 9\).
Điều kiện xác định: \(x \ge 0\), ta có:
\(4\sqrt {x + 3} + 4\sqrt x = 3x + 9\)
\( \Leftrightarrow (x + 3 - 4\sqrt {x + 3} + 4) + 2(x - 2\sqrt x + 1) = 0\)
\( \Leftrightarrow {(\sqrt {x + 3} - 2)^2} + 2{(\sqrt x - 1)^2} = 0\)
\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\sqrt {x + 3} - 2 = 0}\\{\sqrt x - 1 = 0}\end{array}} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x + 3 = 4}\\{x = 1}\end{array} \Leftrightarrow x = 1\,\,\,\,({\mathop{\rm tm}\nolimits} \,\,DKXD)} \right.\)
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất \(x = 1\).
2. Giải hệ phương trình \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x^2} + {y^2} + \frac{{2xy}}{{x + y}} = 1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right)}\\{\sqrt {3{x^2} + 33} + 3\sqrt {2x + y - 1} = 3x + y + 6\,\,\,\,\,\left( 2 \right)}\end{array}} \right.\)
ĐKXĐ: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{2x + y - 1 \ge 0}\\{x + y \ne 0}\end{array}} \right.\)
\(\left( 1 \right) \Leftrightarrow {x^2} + {y^2} + \frac{{2xy}}{{x + y}} = 1\)
\( \Leftrightarrow {(x + y)^2} - 2xy + \frac{{2xy}}{{x + y}} = 1\)
\( \Leftrightarrow {(x + y)^3} - 2xy(x + y) + 2xy = (x + y)\)
Đặt \(S = x + y,P = xy\left( {{S^2} \ge 4P} \right)\) ta có:
\({S^3} - 2SP + 2P = S\)
\( \Leftrightarrow S(S + 1)(S - 1) - 2P(S - 1) = 0\)
\( \Leftrightarrow (S - 1)\left( {{S^2} + S - 2P} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{S = 1}\\{{S^2} + S - 2P = 0}\end{array}} \right.\) \( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{x + y = 1}\\{{x^2} + {y^2} + x + y = 0}\end{array}} \right.\)
TH1: Với \(x + y = 1 \Rightarrow y = 1 - x\), thay vào \(\left( 2 \right)\) ta được:
\(\sqrt {3{x^2} + 33} + 3\sqrt {2x + 1 - x - 1} = 3x + 1 - x + 6\)
\( \Leftrightarrow \sqrt {3{x^2} + 33} + 3\sqrt x = 2x + 7\)
\( \Rightarrow 3{x^2} + 33 + 2\sqrt {3{x^2} + 33} .3\sqrt x + 9x = 4{x^2} + 28x + 49\)
\( \Rightarrow 6\sqrt {3{x^2} + 33} \cdot \sqrt x = {x^2} + 19x + 16\)
\( \Rightarrow 36\left( {3{x^2} + 33} \right)x = {x^4} + 361{x^2} + 256 + 38{x^3} + 32{x^2} + 608x\)
\( \Leftrightarrow {x^4} - 70{x^3} + 393{x^2} - 580x + 256 = 0\)
\( \Leftrightarrow {(x - 1)^2}(x - 4)(x - 64) = 0\)
\( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 1 \Rightarrow y = 0}&{(TM)}\\{x = 4 \Rightarrow y = - 3}&{(TM)}\\{x = 64 \Rightarrow y = - 63}&{(TM)}\end{array}} \right.\)
TH2: Với \({x^2} + {y^2} + x + y = 0\). Ta coi đây là phương trình bậc hai ẩn \(x\).
Để tồn tại \(x\) thì \(\Delta = 1 - 4\left( {{y^2} + y} \right) \ge 0 \Leftrightarrow 4{y^2} + 4y - 1 \le 0\)
\( \Leftrightarrow 4\left( {y + \frac{{1 + \sqrt 2 }}{2}} \right)\left( {y + \frac{{1 - \sqrt 2 }}{2}} \right) \le 0\)
\( \Leftrightarrow - \frac{{1 + \sqrt 2 }}{2} \le y \le \frac{{ - 1 + \sqrt 2 }}{2}\)
Tương tự ta cũng có \( - \frac{{1 + \sqrt 2 }}{2} \le x \le \frac{{ - 1 + \sqrt 2 }}{2}\).
Suy ra \(2x + y - 1 \le 2.\frac{{ - 1 + \sqrt 2 }}{2} + \frac{{ - 1 + \sqrt 2 }}{2} - 1 < 0\), không thỏa mãn điều kiện \(2x + y - 1 \ge 0\) nên trường hợp này hệ vô nghiệm.
Vậy tập nghiệm của hệ phương trình là \(\{ (1;0),(4; - 3),(64; - 63)\} \).
Hot: 1000+ Đề thi giữa 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
Giả sử tồn tại số tự nhiên \(n\) thỏa mãn điểu kiện \(n(n + 1) + 7\) không chia hết cho 7 và \(4{n^3} - 5n - 1\) là số chính phương.
Ta có \(4{n^3} - 5n - 1 = (n + 1)\left( {4{n^2} - 4n - 1} \right)\)
Đặt UCLN \(\left( {n + 1;4{n^2} - 4n - 1} \right) = d\left( {d \in {\mathbb{N}^*}} \right)\)
Suy ra \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{n + 1 \vdots d}\\{4{n^2} - 4n - 1 \vdots d}\end{array}} \right.\)
Có \(4{n^2} - 4n - 1 = 4n(n + 1) - 8(n + 1) + 7 \vdots d \Rightarrow 7 \vdots d\)
Vì \(n(n + 1) + 7\) không chia hết cho 7 nên \(n(n + 1)\) không chia hết cho 7 , suy ra \(n + 1\)không chia hết cho 7 , suy ra \(d \ne 7 \Rightarrow d = 1\).
Do đó, \(n + 1\) và \(4{n^2} - 4n - 1\) là hai số nguyên tố cùng nhau, mà tích của chúng là số chính phương suy ra \(n + 1\) và \(4{n^2} - 4n - 1\) là các số chính phương.
Suy ra \(4{n^2} - 4n - 1 = {a^2}(a \in \mathbb{N}) \Leftrightarrow {(2n - 1)^2} - {a^2} = 2 \Leftrightarrow (2n - a - 1)(2n + a - 1) = 2\)
Vì \(2n - a - 1 \le 2n + a - 1\)
\[ \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}2n - a - 1 = 1\\2n + a - 1 = 2\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}2n - a - 1 = - 2\\2n + a - 1 = - 1\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}n = \frac{5}{4}\\a = \frac{1}{2}\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}n = - \frac{1}{2}\\a = \frac{1}{2}\end{array} \right.\end{array} \right.,\]không thoả mãn \(n,\,a\) là các số tự nhiên.
Vậy giả sử là sai, ta có điều phải chứng minh.
Lời giải
Ta có: \({a^2} + {b^2} + {c^2} = 3abc \Leftrightarrow \frac{a}{{bc}} + \frac{b}{{ca}} + \frac{c}{{ab}} = 3\)
Áp dung bất đẳng thức \(AM - GM\) ta có:
\(\frac{a}{{bc}} + \frac{b}{{ca}} + \ge 2\sqrt {\frac{a}{{bc}} \cdot \frac{b}{{ca}}} = \frac{2}{c}\)
\(\frac{b}{{ca}} + \frac{c}{{ab}} \ge 2\sqrt {\frac{b}{{ca}} \cdot \frac{c}{{ab}}} = \frac{2}{a}\)
\(\frac{a}{{bc}} + \frac{c}{{ab}} \ge 2\sqrt {\frac{a}{{bc}} \cdot \frac{c}{{ab}}} = \frac{2}{b}\)
Cộng vế với vế của 3 bất đẳng thức trên, ta có:
\( \Rightarrow 2\left( {\frac{a}{{bc}} + \frac{b}{{ca}} + \frac{c}{{ab}}} \right) \ge 2\left( {\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}} \right) \Rightarrow \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \le 3\)
Tiếp tục áp dụng bất đẳng thức AM- GM ta có:
\(\begin{array}{l}3{a^2} + 2{b^2} + {c^2} = 2\left( {{a^2} + {b^2}} \right) + \left( {{a^2} + {c^2}} \right) \ge 4ab + 2ac\\ \Rightarrow \frac{a}{{3{a^2} + 2{b^2} + {c^2}}} \le \frac{a}{{4ab + 2ac}} = \frac{1}{2}.\frac{1}{{2b + c}}\end{array}\)
Áp dụng Cauchy – Schwarz ta có: \(\frac{1}{b} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \ge \frac{9}{{b + b + c}} \Rightarrow \frac{1}{2}.\frac{1}{{2b + c}} \le \frac{1}{{18}}\left( {\frac{2}{b} + \frac{1}{c}} \right)\)
Hoàn toàn tương tự, ta có: \(\frac{b}{{3{b^2} + 2{c^2} + {a^2}}} \le \frac{1}{{18}}\left( {\frac{2}{c} + \frac{1}{a}} \right);\,\,\,\,\,\frac{c}{{3{c^2} + 2{a^2} + {b^2}}} \le \frac{1}{{18}}\left( {\frac{2}{a} + \frac{1}{b}} \right)\)
Suy ra \(T \le \frac{1}{6}.\left( {\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}} \right) \le \frac{1}{6}.3 \Rightarrow T \le \frac{1}{2}\).
Vậy GTLN của \(T\) là \[\frac{1}{2}\], dấuxảy ra khi \(a = b = c = 1\).
Câu 3
Cho tam giác \(ABC\) nhọn \((AB < AC)\) nội tiếp trong đường tròn \((O)\) có các đường cao \(BE,CF\) cắt nhau tại \(H\). Gọi \(S\) là giao điểm của các đường thằng \(BC\) và \(EF\), gọi \(M\) là giao điểm khác \(A\) của \(SA\) và đường tròn \((O)\).
a) Chứng minh rằng tứ giác \(AEHF\) nội tiếp và \(HM\) vuông góc với \(SA\).
b) Gọi \(I\) là trung điểm của \(BC\). Chứng minh rằng \(SH\) vuông góc với \(AI\).
c) Gọi \(T\) là điểm nằm trên đoạn thằng \(HC\) sao cho \(AT\) vuông góc với \(BT\). Chứng minh rằng hai đường tròn ngoại tiếp của các tam giác \(SMT\) và \(CET\) tiếp xúc với nhau.
Cho tam giác \(ABC\) nhọn \((AB < AC)\) nội tiếp trong đường tròn \((O)\) có các đường cao \(BE,CF\) cắt nhau tại \(H\). Gọi \(S\) là giao điểm của các đường thằng \(BC\) và \(EF\), gọi \(M\) là giao điểm khác \(A\) của \(SA\) và đường tròn \((O)\).
a) Chứng minh rằng tứ giác \(AEHF\) nội tiếp và \(HM\) vuông góc với \(SA\).
b) Gọi \(I\) là trung điểm của \(BC\). Chứng minh rằng \(SH\) vuông góc với \(AI\).
c) Gọi \(T\) là điểm nằm trên đoạn thằng \(HC\) sao cho \(AT\) vuông góc với \(BT\). Chứng minh rằng hai đường tròn ngoại tiếp của các tam giác \(SMT\) và \(CET\) tiếp xúc với nhau.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) 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 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.