Câu hỏi:

20/04/2026 55 Lưu

1,5 điểm)

Cho hai biểu thức \(A = \frac{{4\sqrt x  + 1}}{{\sqrt x  + 3}}\) và \(B = \frac{{\sqrt x }}{{\sqrt x  + 3}} + \frac{1}{{\sqrt x  - 3}} + \frac{{8\sqrt x  + 6}}{{x - 9}}\) với \(x \ge 0;x \ne 9\).

1) Tính giá trị của biểu thức A khi \(x = 16\).

2) Chứng minh \(B = \frac{{\sqrt x  + 3}}{{\sqrt x  - 3}}\).

3) Cho \(M = A.B\). Tìm các số nguyên tố \(x\) để biểu thức \(M < 2.\)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

1)

0,25đ

Thay \(x = 16\) (Thỏa mãn điều kiện \(x \ge 0;x \ne 9\)) vào biểu thức A:

\(A = \frac{{4\sqrt {16}  + 1}}{{\sqrt {16}  + 3}}\)

\(A = \frac{{4.4 + 1}}{{4 + 3}} = \frac{{17}}{7}\)

0,25

2)

0,75đ

Với \(x \ge 0;x \ne 9\), ta có:

\(B = \frac{{\sqrt x (\sqrt x  - 3) + 1(\sqrt x  + 3) + 8\sqrt x  + 6}}{{(\sqrt x  - 3)(\sqrt x  + 3)}}\)

0,25

\(B = \frac{{x - 3\sqrt x  + \sqrt x  + 3 + 8\sqrt x  + 6}}{{(\sqrt x  - 3)(\sqrt x  + 3)}}\)\(B = \frac{{x + 6\sqrt x  + 9}}{{(\sqrt x  - 3)(\sqrt x  + 3)}} = \frac{{{{(\sqrt x  + 3)}^2}}}{{(\sqrt x  - 3)(\sqrt x  + 3)}}\)

 

0,25

\(B = \frac{{\sqrt x  + 3}}{{\sqrt x  - 3}}{\rm{ }}\)

 

0,25

3)

0,5đ

Ta có: \(M = A.B = \frac{{4\sqrt x  + 1}}{{\sqrt x  + 3}}.\frac{{\sqrt x  + 3}}{{\sqrt x  - 3}} = \frac{{4\sqrt x  + 1}}{{\sqrt x  - 3}}\).

Với mọi \(x\) TMĐK, ta có:

 \(M < 2\)

\(\begin{array}{l}\frac{{4\sqrt x  + 1}}{{\sqrt x  - 3}} - 2 < 0\\\frac{{4\sqrt x  + 1 - 2(\sqrt x  - 3)}}{{\sqrt x  - 3}} < 0\end{array}\)

\(\frac{{2\sqrt x  + 7}}{{\sqrt x  - 3}} < 0\)

\(\sqrt x  - 3 < 0\)  (\(2\sqrt x  + 7 > 0\) với mọi \(x\) TMĐK)

0,25

\(x < 9\)

Mà \(x \ge 0;x \ne 9\) nên suy ra: \(0 \le x < 9\)

Mà \(x\) là số nguyên tố nên ta có: \(x \in \{ 2;3;5;7\} \)

 

0,25

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

1a)

0,5đ

Diện tích xung quanh của ly nước hình trụ là:

\({S_{xq}} = 2.\pi .r.h\)

0,25

\({S_{xq}} \approx 2.3,14.2.12 = 150,72{\rm{ }}c{m^2}\)

0,25

1b)

0,5đ

Thể tích của một viên bi thủy tinh hình cầu là:

\({V_1} = \frac{4}{3}.\pi .r_{bi}^3 = \frac{4}{3}.\pi {.1^3} = \frac{4}{3}\pi {\rm{ }}\left( {c{m^3}} \right)\)

Tổng thể tích của 6 viên bi thủy tinh là:

\({V_{6\,\,bi}} = 6.{V_1} = 6.\frac{4}{3}\pi  = 8\pi {\rm{ }}\left( {c{m^3}} \right)\)

0,25

 

Khi thả 6 viên bi vào, thể tích nước dâng lên trong ly bằng đúng tổng thể tích của các viên bi.

Gọi h' là chiều cao mực nước dâng thêm, ta có:

\({V_{dang\,\,len}} = \pi .r_{ly}^2.h'\)

\(8\pi  = \pi {.2^2}.h'\)

\(8\pi  = 4\pi .h'\)

\(h' = 2{\rm{ }}cm\)

Vậy mực nước trong ly dâng lên thêm 2 cm.

0,25

Lời giải

 

Gọi R, h lần lượt là bán kính đáy và chiều cao của ly hình nón. Lượng nước trong ly có chiều cao \(x\) thì bán kính mặt nước tương ứng là \({r_x} = \frac{{R.x}}{h}\).

Thể tích nước khi đó là: \({V_x} = \frac{1}{3}\pi .r_x^2.x = \frac{{\pi {R^2}}}{{3{h^2}}}.{x^3}\).

Theo giả thiết, đổ nước từ ly A vào ly B thì ly B đầy nước, ta có:

\({V_{{h_1}}} + {V_{{h_2}}} = {V_h}\)

\(\frac{{\pi {R^2}}}{{3{h^2}}}.h_1^3 + \frac{{\pi {R^2}}}{{3{h^2}}}.h_2^3 = \frac{{\pi {R^2}}}{{3{h^2}}}.{h^3}\)

\(h_1^3 + h_2^3 = {h^3}\)

Với \(h = 12\) cm, ta có: \(h_1^3 + h_2^3 = {12^3} = 1728\) \((1)\).

Sử dụng hằng đẳng thức:

\(h_1^3 + h_2^3 = {({h_1} + {h_2})^3} - 3{h_1}.{h_2}.({h_1} + {h_2})\)

Áp dụng bất đẳng thức phụ: \({h_1}.{h_2} \le \frac{{{{({h_1} + {h_2})}^2}}}{4}\), ta có:

\(h_1^3 + h_2^3 \ge {({h_1} + {h_2})^3} - 3.\frac{{{{({h_1} + {h_2})}^2}}}{4}.({h_1} + {h_2})\)

\( \Leftrightarrow h_1^3 + h_2^3 \ge {({h_1} + {h_2})^3} - \frac{3}{4}.{({h_1} + {h_2})^3}\)

\( \Leftrightarrow h_1^3 + h_2^3 \ge \frac{1}{4}.{({h_1} + {h_2})^3}\)

0,25

Thay \((1)\) vào đánh giá trên:

\(1728 \ge \frac{1}{4}.{({h_1} + {h_2})^3}\)

\( \Leftrightarrow {({h_1} + {h_2})^3} \le 6912\)

\( \Leftrightarrow {h_1} + {h_2} \le \sqrt[3]{{6912}} = 12\sqrt[3]{4}\)

Dấu "=" xảy ra khi \({h_1} = {h_2} = 6\sqrt[3]{4}\) cm.

Vậy \(Max\,\,S = 12\sqrt[3]{4}\) khi và chỉ khi \({h_1} = {h_2} = 6\sqrt[3]{4}\) cm.

 

0,25