giải hệ phương trình: \(\hept{\begin{cases}2x+6y=\frac{x}{y}-\sqrt{x-2y}\\\sqrt{x+\sqrt{x-2y}}=x+3y-2\end{cases}}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Nhận xét: VP > 0 => VT > 0 mà \(\sqrt{x^2+1}\ge1\Rightarrow\sqrt{x^2-1}-1\ge0\)
=> 2 x > 0 => x > 0
Liên hợp
pt <=> \(2x\left(\sqrt{x^2+1}-2\right)-\sqrt{3\left(x^2+1\right)}+2x=0\)
<=> \(2x\frac{x^2-3}{\sqrt{x^2+1}+2}+\frac{x^2-3}{2x+\sqrt{3\left(x^2+1\right)}}=0\)
<=> \(\left(x^2-3\right)\left(\frac{2x}{\sqrt{x^2+1}+2}+\frac{1}{2x+\sqrt{3\left(x^2+1\right)}}\right)=0\)
<=> \(x^2-3=0\)( vì x > 0)
<=> \(x=\pm\sqrt{3}\)mà x> 0 nên x = \(\sqrt{3}\)
Vậy...
Điều kiện x>0; y\(\ne\)0
Phương trình thứ nhất của hệ tương đương với:
\(\frac{1}{\sqrt{x}}+\frac{y}{x}=\frac{2\sqrt{x}}{y}+2\Leftrightarrow\sqrt{x}+y^2=2x\sqrt{x}+2xy\Leftrightarrow y^2+y\left(\sqrt{x}-2x\right)-2x\sqrt{x}=0\)
Xem đây là hpt bậc hau theo biến y, ta có:
\(\Delta_x=\left(\sqrt{x}-2x\right)^2+8x\sqrt{x}=x+4x\sqrt{x}+4x^2=\left(\sqrt{x}+2x\right)^2>0\)
Do đó, phương trunhf này có 2 nghiệm là:
\(y_1=\frac{\left(2x-\sqrt{x}\right)-\left(\sqrt{x}+2x\right)}{2}=-\sqrt{x},y_2=\frac{\left(2x-\sqrt{x}\right)+\left(\sqrt{x}+2x\right)}{2}=2x\)
xét 2 trường hopej
-Nếu \(y=-\sqrt{x}\)thay vào phương trình thứ hai của hệ ta được
\(-\sqrt{x}\left(\sqrt{x^2+1}-1\right)=\sqrt{3x^2+3}\)
Dễ thấy: \(-\sqrt{x}\left(\sqrt{x^2+1}-1\right)< 0< \sqrt{3x^2+3}\)nên phương trình này vô nghiệm
Nếu y=2x, thay vào pt thứ 2 của hệ ta được
\(2x\left(\sqrt{x^2+1}-1\right)=\sqrt{3x^2+3}\Leftrightarrow\sqrt{x^2+1}\left(2x-\sqrt{3}\right)=2x\Leftrightarrow\sqrt{x^2+1}=\frac{2x}{2x-\sqrt{3}}\)(*)
(dễ thấy \(x=\frac{\sqrt{3}}{2}\)ktm đẳng thức nên chỉ xét \(x\ne\frac{\sqrt{3}}{2}\)và phép biến đổi trên là phù hợp)
Xét 2 hàm số \(f\left(x\right)=\sqrt{x^2+1},x>0\)và \(g\left(x\right)=\frac{2x}{2x-\sqrt{3}};x>0\)
Ta có \(f'\left(x\right)=\frac{x}{\sqrt{x^2+1}}>0\)nên là hàm đồng biến \(g'\left(x\right)=\frac{-2\sqrt{3}}{\left(2x-\sqrt{3}\right)^2}< 0\)nên là hàm nghịch biến
=> PT (*) không có quá 1 nghiệm
Nhẩm thấy x=\(\sqrt{3}\)thỏa mãn (*) nên đây cũng là nghiệm duy nhất của (*)
Vậy hệ đã cho có nghiệm duy nhất là: \(\left(x;y\right)=\left(\sqrt{3};2\sqrt{3}\right)\)
Áp dụng BĐT Bu-nhi-a-cốp-ski,ta có :
\(\left(a+b+c+1\right)^2=\left(a.1+\sqrt{3}.\frac{b+c+1}{\sqrt{3}}\right)^2\le\left(a^2+3\right)\left[1+\frac{\left(b+c+1\right)^2}{3}\right]\)
Từ đó bài toán đưa về :
\(\left(b^2+3\right)\left(c^2+3\right)\ge4\left[1+\frac{\left(b+c+1\right)^2}{3}\right]\)
\(\Leftrightarrow b^2c^2+3b^2+3c^2+9\ge4+\frac{4}{3}\left(b^2+c^2+2bc+2b+2c+1\right)\)
\(\Leftrightarrow b^2c^2+\frac{5}{3}b^2+\frac{5}{3}c^2+\frac{11}{3}\ge\frac{8}{3}bc+\frac{8}{3}b+\frac{8}{3}c\)
\(\Leftrightarrow b^2c^2+1-2bc+\frac{b^2+c^2-2bc}{3}+\frac{4}{3}\left(b^2-2b+1\right)+\frac{4}{3}\left(c^2-2c+1\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(bc-1\right)^2+\frac{\left(b-c\right)^2}{3}+\frac{4}{3}\left(b-1\right)^2+\frac{4}{3}\left(c-1\right)^2\ge0\)( luôn đúng )
Dấu "=" xảy ra khi a = b = c = 1
Vậy ....
gọi A là VT
Ta có : \(A=\left[\frac{1}{2}\left(\frac{x^{10}}{y^2}+\frac{y^{10}}{x^2}\right)-x^4y^4\right]+\left[\frac{1}{4}\left(x^{16}+y^{16}\right)-2x^2y^2\right]-1\)
Áp dụng BĐT Cô-si,ta có :
\(\frac{1}{2}\left(\frac{x^{10}}{y^2}+\frac{y^{10}}{x^2}\right)\ge\frac{1}{2}2\sqrt{\frac{x^{10}}{y^2}.\frac{y^{10}}{x^2}}=x^4y^4\Rightarrow\frac{1}{2}\left(\frac{x^{10}}{y^2}+\frac{y^{10}}{x^2}\right)-x^4y^4\ge0\)
\(\frac{x^{16}+y^{16}}{4}\ge\frac{x^8y^8}{2}=\left(\frac{x^8y^8}{2}+\frac{1}{2}+\frac{1}{2}+\frac{1}{2}\right)-\frac{3}{2}\ge4\sqrt[4]{\frac{x^8y^8}{16}}-\frac{3}{2}==2x^2y^2-\frac{3}{2}\)
\(\Rightarrow\frac{1}{4}\left(x^{16}+y^{16}\right)-2x^2y^2\ge\frac{-3}{2}\)
Từ đó ta có : \(A\ge0-\frac{3}{2}-1=\frac{-5}{2}\)
Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}x=y\\x^2y^2=1\end{cases}\Leftrightarrow x=y=\pm1}\)
\(2x+6y=\frac{x}{y}-\sqrt{x-2y}\)
\(\Leftrightarrow x-2y-y\sqrt{x-2y}-6y^2=0\)
Đến đây ta có thể biểu diễn đại lượng \(\sqrt{x-2y}\)bởi các biểu thức đơn giản hơn bài toán đã gần như được hoàn thành. Thật vậy,
\(\sqrt{x-2y}=x+3y-2\Leftrightarrow-2y=x+3y-2\Leftrightarrow x=2-5y\)
Tiếp tục thay vào (*) ta có: \(\sqrt{2-7y}=-2y\)
Giải pt này kết hợp với điều kiện ta có nghiệm (x;y)=(12;-2)
\(\sqrt{x+3y}=x+3y-2\Leftrightarrow\left(\sqrt{x+3y}-2\right)\left(\sqrt{x+3y}+1\right)=0\)
\(\Leftrightarrow x+3y=4\). Thay vào (**) ta được \(\sqrt{4-5y}=3y\)
Tiến hành giải và so sanh điều kiện ta có nghiệm \(\left(x;y\right)=\left(\frac{8}{3};\frac{4}{9}\right)\)
Vậy hệ pt có 2 nghiệm (x;y)=(12;-2); \(\left(\frac{8}{3};\frac{4}{9}\right)\)