Question

[Phạm Thảo Vân]

Cho phương trinh 

\(\sqrt{1+x}+\sqrt{8-x}+\sqrt{\left(1+x\right)\left(8-x\right)}=a\)

a) Giải phương trình với a=3

b) Tìm a để phương trình có nghiệm

Answer 1

[Nguyễn Văn Trường]

Answer 2

[Mai Nguyên Khang]

\(\sqrt{1+x}+\sqrt{8-x}+\sqrt{\left(1+x\right)\left(8-x\right)}=a\)     (1)

Điều kiện :

\(\begin{cases}1+x\ge0\\8-x\ge0\\\left(1+x\right)\left(8-x\right)\ge0\end{cases}\)   \(\Leftrightarrow\)    \(\begin{cases}x\ge-1\\x\le8\\-1\le x\le8\end{cases}\)   \(\Leftrightarrow\)  \(x\in\left[-1;8\right]\)  : = (*)

Đặt \(t=\sqrt{1+x}+\sqrt{8-x}\)  với điều kiện \(x\in\) (*) ta có

\(\begin{cases}t\ge0\\t^2=1+x+8-x+2\sqrt{\left(1+x\right)\left(8-x\right)}\end{cases}\)

\(\Rightarrow\) \(\begin{cases}t\ge0\\9\le t^2\le9+\left(1+x+8-x\right)=18\end{cases}\)

\(\Rightarrow\) \(t\in\left[3;3\sqrt{2}\right]\) : = (*1)

Ngoài ra, từ đó còn có \(\sqrt{\left(1+x\right)\left(8-x\right)}=\frac{t^2-9}{2}\)

Phương trình (1) trở thành 

\(f\left(t\right)=\frac{1}{2}\left(t^2+2t-9\right)=a\)  (2)

1) Với a=3 ta có : 

(2) \(\Leftrightarrow\) \(t^2+2t-15=0\)  \(\Leftrightarrow\)   \(\begin{cases}t=3\\t=-5\end{cases}\)

Trong 2 nghiệm trên, chỉ có t =3 thuộc (*1) nên với a=3 ta có

(1) \(\Leftrightarrow\)  \(\sqrt{\left(1+x\right)\left(8-x\right)}=\frac{3^2-9}{2}=0\)   \(\Leftrightarrow\) \(\begin{cases}x=-1\\x=8\end{cases}\)

Hai nghiệm này cùng thuộc (*) như vậy khi a=3, phương trình đã cho có 2 nghiệm x=-1 và x=8

2)Nhận thấy phương trình (1) có nghiệm  \(x\in\) (*)  khi và chỉ khi phương trình (2)

có nghiệm t\(\in\) (*1) hay là khi và chỉ khi đường thẳng y=a (vuông góc với y'Oy) có điểm ching với phần đồ thị hàm số y=f(t) vẽ trên ( *1).

Lập bảng biến thiên của hàm số y = f(t) trên (*1) với nhận xét rằng f'(t) = t+1>0, mọi t  \(x\in\) (*) 

t	\(-\infty\)      3              \(3\sqrt{2}\)               \(+\infty\)
f'(t)	+
f (t)	\(\frac{9+6\sqrt{2}}{2}\)       3

 Từ nhận xét trên và từ bảng biến thiên, ta được \(3\le a\le\frac{9+6\sqrt{2}}{2}\)  là giá trị cần tìm