Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(A=x+1+\frac{1}{x-1}\)
biết x>1
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) \(\left(\frac{x+3}{x-2}+\frac{x+2}{3-x}+\frac{x+2}{x^2-5x+6}\right):\left(\frac{1-x}{x+1}\right)\)
= \(\left(\frac{x+3}{x-2}-\frac{x+2}{x-3}+\frac{x+2}{x^2-2x-3x+6}\right):\left(\frac{1-x}{x+1}\right)\)
= \(\left(\frac{\left(x+3\right)\left(x-3\right)}{\left(x-2\right)\left(x-3\right)}-\frac{\left(x+2\right)\left(x-2\right)}{\left(x-2\right)\left(x-3\right)}+\frac{x+2}{\left(x-2\right)\left(x-3\right)}\right):\left(\frac{1-x}{x+1}\right)\)
= \(\left(\frac{x^2-9-x^2+4+x+2}{\left(x-2\right)\left(x-3\right)}\right).\frac{x+1}{1-x}\)
=\(\frac{-3+x}{\left(x-2\right)\left(x-3\right)}.\frac{x+1}{1-x}\)
=\(\frac{1}{\left(x-2\right)}.\frac{x+1}{1-x}\)
=\(\frac{x+1}{\left(x-2\right)\left(1-x\right)}\)
b) Để A >1 \(\Leftrightarrow\frac{x+1}{\left(x-2\right)\left(1-x\right)}>1\)
\(\Leftrightarrow\frac{-\left(1-x\right)\left(3-x\right)}{\left(x-2\right)\left(1-x\right)}\)
\(\Leftrightarrow\frac{x-3}{x-2}>0\)
\(\Rightarrow\orbr{\begin{cases}x-3\ge0\\x-2>0\end{cases}\Leftrightarrow\orbr{\begin{cases}x\ge3\\x>2\end{cases}\Leftrightarrow}x\ge3}\)
\(\Rightarrow\orbr{\begin{cases}x-3< 0\\x-2< 0\end{cases}\Leftrightarrow\orbr{\begin{cases}x< 3\\x< 2\end{cases}\Leftrightarrow}x< 2}\)
Vậy ...
\(A=4\left(x-1\right)+\frac{1}{x-1}-1\ge2\sqrt{\frac{4\left(x-1\right)}{x-1}}-1=3\)
Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow\)\(4\left(x-1\right)^2=1\)\(\Leftrightarrow\)\(\orbr{\begin{cases}x=\frac{1}{2}\left(loai\right)\\x=\frac{3}{2}\left(nhan\right)\end{cases}}\)
\(\sqrt{xy}\le\frac{x+y}{2}=\frac{2a}{2}=a\Rightarrow xy\le a^2\)
Ta có : \(A=\frac{x+y}{xy}\ge\frac{2a}{a^2}=\frac{a}{2}\)
Dấu "=" xảy ra khi x = y = a
vậy ....
\(A=x+\frac{1}{y}+\frac{4}{x-y}\)
\(A=x-y+\frac{4}{x-y}+y+\frac{1}{y}\)
Do \(x>y\Leftrightarrow x-y>0\)nên ta có thể áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho 2 số dương \(x-y\)và \(\frac{4}{x-y}\)
Ta được \(x-y+\frac{4}{x-y}\ge2\sqrt{\left(x-y\right).\frac{4}{x-y}}=4\)
Vì \(y>0\)nên ta áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho 2 số dương \(y\)và \(\frac{1}{y}\), ta có:
\(y+\frac{1}{y}\ge2\sqrt{y.\frac{1}{y}}=2\)
Vậy \(A=x-y+\frac{4}{x-y}+y+\frac{1}{y}\ge4+2=6\)
Dấu "=" xảy ra khi \(\hept{\begin{cases}x-y=\frac{4}{x-y}\\y=\frac{1}{y}\end{cases}}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}\left(x-y\right)^2=4\\y^2=1\end{cases}}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}x-y=2\left(x-y>0\right)\\y=1\left(y>0\right)\end{cases}}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}x=3\\y=1\end{cases}}\)
Vậy GTNN của A là 6 khi \(\hept{\begin{cases}x=3\\y=1\end{cases}}\)
Để E=\(\frac{X^2}{x-1}\)nhận giá trị nhỏ nhất thì x2 nhỏ nhất
Mà \(x^2\ge0\)và x>1 nên x=2
E=x2/x-1=(x2-1+1)/(x-1)=x2-1/x-1 + 1/x-1= (x-1)(x+1)/x-1 + 1/x-1=x+1 + 1/x-1 = (x-1 + 1/x-1) + 2
Áp dụng bđt am-gm (do x-1>0) ta có E >/ 2+2 >/ 4
đẳng thức xảy ra <=> x=2
b) \(M=\frac{x^2+1}{x-1}=\frac{x^2-1}{x-1}+\frac{2}{x-1}=\frac{\left(x-1\right)\left(x+1\right)}{x-1}+\frac{2}{x-1}=x+1+\frac{2}{x-1}\)
Áp dụng bđt Cô si cho 2 số dương ta được: \(x-1+\frac{2}{x-1}\ge2\sqrt{\left(x-1\right).\frac{2}{x-1}}=2\sqrt{2}\)
=>\(M=x+1+\frac{2}{x-1}\ge2\sqrt{2}+2\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=\sqrt{2}+1\)
c) \(N=\left(x-1\right)\left(x+5\right)\left(x^2+4x+5\right)=\left(x^2+4x-5\right)\left(x^2+4x+5\right)=\left(x^2+4x\right)^2-25\)
\(\left(x^2+4x\right)^2\ge0\Rightarrow\left(x^2+4x\right)^2-25\ge-25\)
Dấu "=" xảy ra khi (x2+4x)2=0 <=> x2+4x=0 <=> x(x+4)=0 <=> x=0 hoặc x=-4
Ta sẽ tìm cách đưa biểu thức \(A\) vế dạng dùng được bất đẳng thức \(AM-GM\)
Đặt \(B=x-1+\frac{1}{x-1}\) thì khi đó, \(A-2=B\) \(\Rightarrow\) \(A=B+2\) \(\left(1\right)\)
Với mọi \(x>1\) thì ta luôn có:
\(B=x-1+\frac{1}{x-1}\ge2\sqrt{\left(x-1\right)\frac{1}{\left(x-1\right)}}=2\) \(\left(2\right)\) (bất đẳng thức \(AM-GM\) cho các cặp số không âm \(\left(x-1\right)\) và \(\left(\frac{1}{x-1}\right)\))
Do đó, từ \(\left(1\right)\) và \(\left(2\right)\) suy ra \(A\ge2+2=4\)
Vậy, \(A_{min}=4\) với \(x>1\)
Dấu \("="\) xảy ra \(\Leftrightarrow\) \(x=2\)
\(A=x+1+\frac{1}{x-1}=\frac{x^2-1+1}{x-1}=\frac{x^2}{x-1}\)
Ta có : \(\left(x-2\right)^2\ge0\Leftrightarrow x^2-4x+4\ge0\Leftrightarrow x^2\ge4x-4\Leftrightarrow x^2\ge4\left(x-1\right)\)
\(\Rightarrow A=\frac{x^2}{x-1}\ge4\)(Dấu "=" xảy ra <=> x = 2 )
Vậy Min A = 4 \(\Leftrightarrow x=2\)