Giải \(\sqrt{x+\frac{1}{x}}=\frac{x^2+7}{x.\left(x+1\right)}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(\hept{\begin{cases}\frac{7}{2}+\frac{3y}{x+y}=\sqrt{x}+4\sqrt{y}\left(1\right)\\\left(x^2+y^2\right)\left(x+1\right)=4+2xy\left(x-1\right)\left(2\right)\end{cases}}\)
ĐK: x>=0; y>=0 và x+y\(\ne\)0 (*)
Ta có (2) <=> \(x^3-2x^2y+xy^2+x^2+y^2+2xy=4\)
\(\Leftrightarrow x\left(x-y\right)^2+\left(x+y\right)^2=4\)
Từ điều kiện (*) => x(x-y)2 >=0; x+y>0
Do đó: (x+y)2 =< 4 => 0<x+y =< 2
Từ đó suy ra: \(\frac{7}{2}+\frac{3y}{x+y}\ge\frac{7+3y}{2}\left(3\right)\)
Áp dụng BĐT Cauchy với 2 số không âm ta có:
\(\sqrt{x}\le\frac{x+1}{2};4\sqrt{y}\le2\left(y+1\right)\)
Cộng 2 vế BĐT trên ta có:
\(\sqrt{x}+4\sqrt{y}\le\frac{x+1}{2}+2\left(y+1\right)=\frac{\left(x+y\right)+5+3y}{2}\le\frac{7+3y}{2}\left(4\right)\)
Từ (3) và (4) => \(\sqrt{x}+4\sqrt{y}\le\frac{7}{2}+\frac{3y}{x+y}\)
Kết hợp với (1) thì đẳng thức xảy ra tức là:
\(\hept{\begin{cases}x+y=2\\x=1\\y=1\end{cases}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}x=1\\y=1\end{cases}}}\)(tmđk (*))
Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất \(\hept{\begin{cases}x=1\\y=1\end{cases}}\)