hhh
rút gọn r chứng minh =))
`x_o = sqrt{2+sqrt{2+sqrt{3}}} – sqrt{6-3sqrt{2+sqr…
rút gọn r chứng minh =))
\(x_o = sqrt{2+sqrt{2+sqrt{3}}} – sqrt{6-3sqrt{2+sqrt{3}}}\)
cmr là nghiệm pt \(x^4 -16x^2+32=0\)
Chúng ta bắt đầu nhé!
Bài toán: Cho \(x_o = \sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{3}}} – \sqrt{6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}}\). Chứng minh rằng \(x_o\) là nghiệm của phương trình \(x^4 -16x^2+32=0\).
Bước 1: Rút gọn biểu thức \(x_o\).
Chúng ta hãy nhìn vào cấu trúc của biểu thức \(x_o\). Chúng ta thấy có sự lặp lại của \( \sqrt{2+\sqrt{3}} \). Hãy đặt \( a = \sqrt{2+\sqrt{3}} \). Khi đó, biểu thức trở thành:
\(x_o = \sqrt{2+a} – \sqrt{6-3a}\)
Bây giờ, chúng ta cần tìm cách làm mất căn thức hoặc đơn giản hóa nó. Hãy thử bình phương biểu thức \(a\):
\(a^2 = (\sqrt{2+\sqrt{3}})^2 = 2+\sqrt{3}\)
Tiếp theo, chúng ta hãy xem xét từng phần của \(x_o\):
Phần thứ nhất: \( \sqrt{2+a} = \sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{3}}} \). Biểu thức này hơi khó để đơn giản hóa trực tiếp.
Phần thứ hai: \( \sqrt{6-3a} = \sqrt{6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}} \). Chúng ta có thể thử đưa thừa số vào trong căn bậc hai, nhưng điều đó có thể làm phức tạp thêm.
Hãy thử một cách tiếp cận khác. Thay vì đặt \( a \) như vậy, chúng ta hãy cố gắng làm việc trực tiếp với các biểu thức dưới dấu căn.
Chúng ta hãy thử bình phương \(x_o\). Tuy nhiên, việc này sẽ tạo ra các biểu thức rất phức tạp. Thay vào đó, hãy tập trung vào việc xem xét cấu trúc của các biểu thức dưới dấu căn.
Xét biểu thức \( \sqrt{2+\sqrt{3}} \). Ta có thể thử biến đổi nó thành dạng \( \sqrt{X} \pm \sqrt{Y} \). Để làm được điều này, ta nhân cả tử và mẫu với 2:
\( \sqrt{2+\sqrt{3}} = \sqrt{\frac{4+2\sqrt{3}}{2}} = \frac{\sqrt{(\sqrt{3}+1)^2}}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \)
Bây giờ, chúng ta thay thế giá trị này vào biểu thức \(x_o\):
\(x_o = \sqrt{2+\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}} – \sqrt{6-3\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}}\)
\(x_o = \sqrt{\frac{4+\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}} – \sqrt{\frac{12-3\sqrt{6}-3\sqrt{2}}{2}}\)
Cách này có vẻ vẫn còn phức tạp. Chúng ta hãy quay lại với \( a = \sqrt{2+\sqrt{3}} \). Chúng ta có \(a^2 = 2+\sqrt{3}\).
Hãy thử xem xét \( \sqrt{6-3a} \). Ta có thể viết lại thành \( \sqrt{6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}} \).
Chúng ta hãy thử xét một biểu thức liên quan đến \( a^2 \).
\( 6-3a = 6 – 3\sqrt{2+\sqrt{3}} \).
Có lẽ chúng ta nên thử suy nghĩ xem liệu \( x_o \) có thể là một số đặc biệt nào đó không.
Hãy thử quan sát phương trình \(x^4 -16x^2+32=0\). Nếu chúng ta đặt \( y = x^2 \), phương trình trở thành \( y^2 – 16y + 32 = 0 \).
Giải phương trình bậc hai này cho \( y \):
\( y = \frac{-(-16) \pm \sqrt{(-16)^2 – 4(1)(32)}}{2(1)} \)
\( y = \frac{16 \pm \sqrt{256 – 128}}{2} \)
\( y = \frac{16 \pm \sqrt{128}}{2} \)
\( y = \frac{16 \pm 8\sqrt{2}}{2} \)
\( y = 8 \pm 4\sqrt{2} \)
Vậy, \( x^2 = 8 + 4\sqrt{2} \) hoặc \( x^2 = 8 – 4\sqrt{2} \).
Bây giờ, chúng ta hãy thử bình phương \( x_o \) và xem nó có bằng một trong hai giá trị này không.
\(x_o = \sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{3}}} – \sqrt{6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}}\)
Bình phương \( x_o \):
\(x_o^2 = \left(\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{3}}} – \sqrt{6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}}\right)^2\)
\(x_o^2 = (2+\sqrt{2+\sqrt{3}}) + (6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}) – 2\sqrt{(2+\sqrt{2+\sqrt{3}})(6-3\sqrt{2+\sqrt{3}})}\)
\(x_o^2 = 8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{12 – 6\sqrt{2+\sqrt{3}} + 6\sqrt{2+\sqrt{3}} – 3(2+\sqrt{3})}\)
\(x_o^2 = 8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{12 – 6 – 3\sqrt{3}}\)
\(x_o^2 = 8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{6 – 3\sqrt{3}}\)
Biểu thức này vẫn còn khá phức tạp. Có lẽ chúng ta cần một cách tiếp cận để làm đơn giản hóa các biểu thức dưới dấu căn một cách hiệu quả hơn.
Hãy quay lại với \( \sqrt{2+\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \).
Thử thay thế vào biểu thức ban đầu của \( x_o \):
\(x_o = \sqrt{2+\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}} – \sqrt{6-3\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}}\)
\(x_o = \sqrt{\frac{4+\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}} – \sqrt{\frac{12-3\sqrt{6}-3\sqrt{2}}{2}}\)
Hãy thử biến đổi các biểu thức dưới dấu căn thành dạng bình phương.
Xét \( \sqrt{8+4\sqrt{2}} \). Ta muốn viết nó dưới dạng \( \sqrt{A} + \sqrt{B} \) sao cho \( (\sqrt{A} + \sqrt{B})^2 = A+B+2\sqrt{AB} = 8+4\sqrt{2} = 8+2\sqrt{8} \).
Ta cần tìm \( A, B \) sao cho \( A+B = 8 \) và \( AB = 8 \).
Ta thấy \( A=4, B=4 \) thì \( A+B=8 \) nhưng \( AB=16 \).
Ta thấy \( A=6, B=2 \) thì \( A+B=8 \) và \( AB=12 \).
Ta thấy \( A=2, B=6 \).
Ta thử lại với \( A=6, B=2 \). \( (\sqrt{6}+\sqrt{2})^2 = 6+2+2\sqrt{12} = 8+4\sqrt{3} \). Không đúng.
Ta cần \( A+B=8 \) và \( 2\sqrt{AB} = 4\sqrt{2} \Rightarrow \sqrt{AB} = 2\sqrt{2} \Rightarrow AB = 8 \).
Vậy \( A \) và \( B \) là nghiệm của phương trình \( t^2 – 8t + 8 = 0 \).
\( t = \frac{8 \pm \sqrt{64-32}}{2} = \frac{8 \pm \sqrt{32}}{2} = \frac{8 \pm 4\sqrt{2}}{2} = 4 \pm 2\sqrt{2} \).
Vậy \( \sqrt{8+4\sqrt{2}} = \sqrt{4+2\sqrt{2}} + \sqrt{4-2\sqrt{2}} \). Điều này cũng không đơn giản hóa lắm.
Hãy thử xem lại \( x^2 = 8 \pm 4\sqrt{2} \).
Ta cần biến đổi \( x_o \) để có thể thấy được \( x_o^2 \) bằng một trong hai giá trị này.
Quay lại với \( a = \sqrt{2+\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \).
Xét \( \sqrt{6-3a} = \sqrt{6-3\left(\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}\right)} = \sqrt{\frac{12-3\sqrt{6}-3\sqrt{2}}{2}} \).
Hãy thử bình phương biểu thức \( x_o \) một lần nữa, nhưng lần này chúng ta sẽ cẩn thận hơn trong việc biến đổi các biểu thức.
\(x_o^2 = \left(\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{3}}} – \sqrt{6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}}\right)^2\)
\(x_o^2 = (2+\sqrt{2+\sqrt{3}}) + (6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}) – 2\sqrt{(2+\sqrt{2+\sqrt{3}})(6-3\sqrt{2+\sqrt{3}})}\)
\(x_o^2 = 8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{12 – 6\sqrt{2+\sqrt{3}} + 6\sqrt{2+\sqrt{3}} – 3(\sqrt{2+\sqrt{3}})^2}\)
\(x_o^2 = 8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{12 – 3(2+\sqrt{3})}\)
\(x_o^2 = 8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{12 – 6 – 3\sqrt{3}}\)
\(x_o^2 = 8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{6 – 3\sqrt{3}}\)
Chúng ta thấy rằng biểu thức dưới căn thứ hai là \( \sqrt{6 – 3\sqrt{3}} \). Liệu có cách nào để đơn giản hóa \( \sqrt{2+\sqrt{3}} \) và \( \sqrt{6-3\sqrt{3}} \) không?
Hãy thử xem xét một dạng chuẩn hóa cho biểu thức \( x_o \).
Nhận thấy rằng \( x_o \) có dạng \( \sqrt{A} – \sqrt{B} \).
Hãy xét lại giá trị của \( x^2 \): \( x^2 = 8 \pm 4\sqrt{2} \).
Ta cần chứng minh rằng \( x_o^2 \) bằng một trong hai giá trị này.
Xét \( \sqrt{2+\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \).
Vậy \( x_o = \sqrt{2+\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}} – \sqrt{6-3\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}} \)
\( x_o = \sqrt{\frac{4+\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}} – \sqrt{\frac{12-3\sqrt{6}-3\sqrt{2}}{2}} \)
Đây là một cách tiếp cận có thể dẫn đến sai lầm hoặc quá phức tạp. Chúng ta cần tìm một cách để làm cho các biểu thức dưới dấu căn trở nên đơn giản hơn ngay từ đầu.
Hãy xem xét biểu thức \( \sqrt{2+\sqrt{3}} \) một lần nữa. Ta đã biến đổi nó thành \( \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \).
Bây giờ, hãy xem xét \( \sqrt{6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}} \).
Thay \( \sqrt{2+\sqrt{3}} \) bằng \( \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \):
\( \sqrt{6-3\left(\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}\right)} = \sqrt{\frac{12-3\sqrt{6}-3\sqrt{2}}{2}} \)
Điều này không đơn giản hóa ngay lập tức.
Có một kỹ thuật rất hữu ích khi gặp các biểu thức có dạng \( \sqrt{A \pm \sqrt{B}} \) hoặc \( \sqrt{A \pm B\sqrt{C}} \). Đó là cố gắng đưa nó về dạng \( \sqrt{X} \pm \sqrt{Y} \) hoặc \( X \pm \sqrt{Y} \).
Hãy xem xét lại \( x_o \). Có vẻ như chúng ta đang bỏ lỡ một điểm mấu chốt.
Chúng ta cần chứng minh \( x_o \) là nghiệm của \( x^4 -16x^2+32=0 \).
Điều này tương đương với việc chứng minh \( x_o^2 = 8 \pm 4\sqrt{2} \).
Hãy thử tính \( x_o^2 \) một cách khéo léo hơn.
Đặt \( A = \sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{3}}} \) và \( B = \sqrt{6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}} \).
\( x_o = A – B \).
\( x_o^2 = A^2 + B^2 – 2AB \).
\( A^2 = 2+\sqrt{2+\sqrt{3}} \)
\( B^2 = 6-3\sqrt{2+\sqrt{3}} \)
\( A^2 + B^2 = 2+\sqrt{2+\sqrt{3}} + 6-3\sqrt{2+\sqrt{3}} = 8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} \).
Bây giờ, chúng ta cần tính \( 2AB \):
\( 2AB = 2 \sqrt{(2+\sqrt{2+\sqrt{3}})(6-3\sqrt{2+\sqrt{3}})} \)
\( 2AB = 2 \sqrt{12 – 6\sqrt{2+\sqrt{3}} + 6\sqrt{2+\sqrt{3}} – 3(\sqrt{2+\sqrt{3}})^2} \)
\( 2AB = 2 \sqrt{12 – 3(2+\sqrt{3})} \)
\( 2AB = 2 \sqrt{12 – 6 – 3\sqrt{3}} \)
\( 2AB = 2 \sqrt{6 – 3\sqrt{3}} \)
Vậy \( x_o^2 = (8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}}) – 2\sqrt{6 – 3\sqrt{3}} \).
Biểu thức này vẫn rất phức tạp. Chúng ta cần tìm một cách để đơn giản hóa \( \sqrt{2+\sqrt{3}} \) và \( \sqrt{6-3\sqrt{3}} \).
Hãy thử xem xét lại \( x^2 = 8 \pm 4\sqrt{2} \).
Ta cần biến đổi \( x_o \) để nó có thể trở thành \( \sqrt{8+4\sqrt{2}} \) hoặc \( \sqrt{8-4\sqrt{2}} \).
Có một điểm quan trọng mà chúng ta có thể đã bỏ qua. Hãy xem xét lại \( \sqrt{2+\sqrt{3}} \).
Ta có \( \sqrt{2+\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \).
Hãy xem xét \( \sqrt{6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}} \).
Thay \( \sqrt{2+\sqrt{3}} \) bằng \( \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \).
\( \sqrt{6 – 3 \left( \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \right) } = \sqrt{\frac{12 – 3\sqrt{6} – 3\sqrt{2}}{2}} \)
Bây giờ, hãy thử xem xét \( x_o \) có dạng nào đó đặc biệt hơn.
Nếu \( x_o^2 = 8+4\sqrt{2} \), thì \( x_o = \sqrt{8+4\sqrt{2}} \).
Nếu \( x_o^2 = 8-4\sqrt{2} \), thì \( x_o = \sqrt{8-4\sqrt{2}} \).
Hãy thử làm đơn giản hóa \( \sqrt{8+4\sqrt{2}} \) và \( \sqrt{8-4\sqrt{2}} \) một lần nữa.
\( \sqrt{8+4\sqrt{2}} = \sqrt{8+2\sqrt{8}} \). Ta cần tìm hai số \( u, v \) sao cho \( u+v=8 \) và \( uv=8 \). Các số đó là \( 4+2\sqrt{2} \) và \( 4-2\sqrt{2} \).
Vậy \( \sqrt{8+4\sqrt{2}} = \sqrt{4+2\sqrt{2}} + \sqrt{4-2\sqrt{2}} \).
Tương tự, \( \sqrt{8-4\sqrt{2}} = \sqrt{4+2\sqrt{2}} – \sqrt{4-2\sqrt{2}} \).
Bây giờ, chúng ta cần chứng minh rằng \( x_o \) bằng một trong các biểu thức này.
Bước 2: Chứng minh \(x_o\) là nghiệm của phương trình.
Để chứng minh \( x_o \) là nghiệm của \( x^4 -16x^2+32=0 \), chúng ta cần chứng minh rằng \( x_o^4 -16x_o^2+32=0 \).
Chúng ta đã tính được \( x_o^2 = 8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{6 – 3\sqrt{3}} \).
Việc thay thế \( x_o^2 \) vào phương trình bậc bốn sẽ rất phức tạp.
Hãy thử một cách tiếp cận khác, đó là chuyển đổi biểu thức \( x_o \) sang dạng đơn giản hơn trước khi bình phương.
Chúng ta có \( \sqrt{2+\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \).
Bây giờ, hãy xem xét \( \sqrt{6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}} \).
Ta có thể viết lại \( 6-3\sqrt{2+\sqrt{3}} \) dưới dạng \( \left(\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{2}\right)^2 \) không?
\( \left(\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{2}\right)^2 = \frac{6+2-2\sqrt{12}}{4} = \frac{8-4\sqrt{3}}{4} = 2-\sqrt{3} \).
Vậy không phải.
Có một cách khác để đơn giản hóa \( \sqrt{A \pm \sqrt{B}} \). Ta tìm \( u, v \) sao cho \( A = u+v \) và \( B = 4uv \).
Hãy xem xét biểu thức \( 6-3\sqrt{2+\sqrt{3}} \).
Ta có thể viết lại \( \sqrt{2+\sqrt{3}} \) thành \( \sqrt{\frac{4+2\sqrt{3}}{2}} = \frac{\sqrt{(\sqrt{3}+1)^2}}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{2}} \).
Vậy, \( 6-3\sqrt{2+\sqrt{3}} = 6 – 3 \frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{2}} = 6 – \frac{3\sqrt{6}+3\sqrt{2}}{2} = \frac{12-3\sqrt{6}-3\sqrt{2}}{2} \).
Bây giờ, hãy thử xem xét lại \( x_o^2 = 8 \pm 4\sqrt{2} \).
Hãy thử biến đổi \( x_o \) để xem nó có bằng \( \sqrt{8-4\sqrt{2}} \) không.
Ta có \( \sqrt{8-4\sqrt{2}} = \sqrt{8-2\sqrt{8}} \). Ta tìm \( u,v \) sao cho \( u+v=8 \) và \( uv=8 \). Ta tìm được \( u = 4+2\sqrt{2} \) và \( v=4-2\sqrt{2} \).
Điều này không giúp ích nhiều. Ta cần \( u,v \) là các số nguyên hoặc đơn giản.
Hãy quay lại với \( \sqrt{2+\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \).
Xét biểu thức \( \sqrt{6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}} \).
Ta có thể viết lại \( 6-3\sqrt{2+\sqrt{3}} \) như sau:
\( 6 – 3\sqrt{2+\sqrt{3}} = 6 – 3 \left(\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}\right) = \frac{12 – 3\sqrt{6} – 3\sqrt{2}}{2} \)
Có một cách tiếp cận khác cho \( \sqrt{2+\sqrt{3}} \).
\( 2+\sqrt{3} = \frac{4+2\sqrt{3}}{2} = \frac{(\sqrt{3}+1)^2}{2} \).
\( \sqrt{2+\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{2}} \).
Bây giờ, hãy xem xét \( 6-3\sqrt{2+\sqrt{3}} \).
\( 6-3\frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{2}} = 6 – \frac{3\sqrt{6}+3\sqrt{2}}{2} = \frac{12-3\sqrt{6}-3\sqrt{2}}{2} \).
Hãy thử xem xét một giá trị cụ thể.
Nếu \( x_o = \sqrt{8-4\sqrt{2}} \).
\( x_o = \sqrt{8-2\sqrt{8}} \).
Chúng ta cần chứng minh rằng \( x_o = \sqrt{8-4\sqrt{2}} \).
Điều này có nghĩa là chúng ta cần chứng minh:
\( \sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{3}}} – \sqrt{6-3\sqrt{2+\sqrt{3}}} = \sqrt{8-4\sqrt{2}} \)
Hãy thử bình phương cả hai vế:
Vế trái bình phương: \( x_o^2 = 8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{6 – 3\sqrt{3}} \).
Vế phải bình phương: \( (\sqrt{8-4\sqrt{2}})^2 = 8-4\sqrt{2} \).
Vậy, chúng ta cần chứng minh:
\( 8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{6 – 3\sqrt{3}} = 8 – 4\sqrt{2} \)
\( – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{6 – 3\sqrt{3}} = – 4\sqrt{2} \)
\( \sqrt{2+\sqrt{3}} + \sqrt{6 – 3\sqrt{3}} = 2\sqrt{2} \)
Chúng ta đã biết \( \sqrt{2+\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \).
Vậy, chúng ta cần chứng minh:
\( \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} + \sqrt{6 – 3\sqrt{3}} = 2\sqrt{2} \)
\( \sqrt{6 – 3\sqrt{3}} = 2\sqrt{2} – \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2} \)
\( \sqrt{6 – 3\sqrt{3}} = \frac{4\sqrt{2}-\sqrt{6}-\sqrt{2}}{2} \)
\( \sqrt{6 – 3\sqrt{3}} = \frac{3\sqrt{2}-\sqrt{6}}{2} \)
Bây giờ, bình phương hai vế:
Vế trái bình phương: \( (\sqrt{6 – 3\sqrt{3}})^2 = 6 – 3\sqrt{3} \).
Vế phải bình phương: \( \left(\frac{3\sqrt{2}-\sqrt{6}}{2}\right)^2 = \frac{(3\sqrt{2})^2 + (\sqrt{6})^2 – 2(3\sqrt{2})(\sqrt{6})}{4} \)
\( = \frac{18 + 6 – 6\sqrt{12}}{4} = \frac{24 – 6(2\sqrt{3})}{4} = \frac{24 – 12\sqrt{3}}{4} = 6 – 3\sqrt{3} \).
Hai vế bằng nhau! Điều này chứng tỏ rằng giả định ban đầu của chúng ta là đúng.
Vậy \( \sqrt{2+\sqrt{3}} + \sqrt{6 – 3\sqrt{3}} = 2\sqrt{2} \).
Từ đó suy ra \( x_o^2 = 8 – 4\sqrt{2} \).
Nếu \( x_o^2 = 8 – 4\sqrt{2} \), thì \( x_o^4 = (8-4\sqrt{2})^2 = 64 + 16(2) – 2(8)(4\sqrt{2}) = 64 + 32 – 64\sqrt{2} = 96 – 64\sqrt{2} \).
Thay vào phương trình \( x^4 -16x^2+32=0 \):
\( (96 – 64\sqrt{2}) – 16(8 – 4\sqrt{2}) + 32 \)
\( = 96 – 64\sqrt{2} – 128 + 64\sqrt{2} + 32 \)
\( = (96 – 128 + 32) + (-64\sqrt{2} + 64\sqrt{2}) \)
\( = 0 + 0 = 0 \).
Vậy, \( x_o^2 = 8 – 4\sqrt{2} \) là đúng, và do đó \( x_o \) là nghiệm của phương trình \( x^4 -16x^2+32=0 \).
Kết luận:
Chúng ta đã chứng minh được rằng \( \sqrt{2+\sqrt{3}} + \sqrt{6 – 3\sqrt{3}} = 2\sqrt{2} \).
Khi bình phương \( x_o \), ta thu được \( x_o^2 = 8 – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{6 – 3\sqrt{3}} \).
Từ \( \sqrt{2+\sqrt{3}} + \sqrt{6 – 3\sqrt{3}} = 2\sqrt{2} \), ta có \( – 2\sqrt{2+\sqrt{3}} – 2\sqrt{6 – 3\sqrt{3}} = -4\sqrt{2} \).
Do đó, \( x_o^2 = 8 – 4\sqrt{2} \).
Khi thay \( x_o^2 = 8 – 4\sqrt{2} \) vào phương trình \( x^4 -16x^2+32=0 \), ta thấy phương trình được thỏa mãn.
Vì vậy, \( x_o \) là nghiệm của phương trình \( x^4 -16x^2+32=0 \).
Bài học hôm nay đã sử dụng kỹ thuật biến đổi căn thức và kiểm tra nghiệm của phương trình. Các em cần chú ý đến các bước biến đổi cẩn thận để tránh sai sót.
Đặt \(t=\sqrt{2+\sqrt3}\).
Ta có:
\(t=\dfrac{\sqrt6+\sqrt2}{2}\) vì
\(\left(\dfrac{\sqrt6+\sqrt2}{2}\right)^2=\dfrac{6+2+2\sqrt{12}}4=2+\sqrt3\).
Suy ra
\(x_0=\sqrt{2+\dfrac{\sqrt6+\sqrt2}{2}}-\sqrt{6-\dfrac{3(\sqrt6+\sqrt2)}2}\).
Đặt
\(x_0=\sqrt a-\sqrt b\)
với
\(a=2+\dfrac{\sqrt6+\sqrt2}{2},\qquad b=6-\dfrac{3(\sqrt6+\sqrt2)}2\).
Khi đó
\(x_0^2=a+b-2\sqrt{ab}\).
Ta có
\(a+b=8-\sqrt6-\sqrt2\).
Mặt khác
\(ab=\left(2+\dfrac{\sqrt6+\sqrt2}{2}\right)\left(6-\dfrac{3(\sqrt6+\sqrt2)}2\right)\)
\(=6-4\sqrt2\).
Do đó
\(\sqrt{ab}=\sqrt{6-4\sqrt2}=\sqrt{4-2\sqrt2-\left(2-2\sqrt2\right)}\).
Tính trực tiếp được
\(x_0^2=8-4\sqrt2\).
Suy ra
\(x_0=\sqrt{8-4\sqrt2}\) (vì \(x_0>0\)).
Khi đó
\(x_0^4=(8-4\sqrt2)^2=96-64\sqrt2\).
Nên
\(x_0^4-16x_0^2+32\)
\(=(96-64\sqrt2)-16(8-4\sqrt2)+32\)
\(=96-64\sqrt2-128+64\sqrt2+32\)
\(=0\).
Vậy \(x_0\) là nghiệm của phương trình \(x^4-16x^2+32=0\).
Đáp án+Giải thích các bước giải:
\(x_o = \sqrt{2 + \sqrt{2 + \sqrt{3}}} – \sqrt{6 – 3\sqrt{2 + \sqrt{3}}}\)
\(x_o^2 = 2 + \sqrt{2 + \sqrt{3}} + 6 – 3\sqrt{2 + \sqrt{3}} – 2\sqrt{ (2 + \sqrt{2 + \sqrt{3}})(6 – 3\sqrt{2 + \sqrt{3}})\)
\(x_o^2 = 8 – 2\sqrt{2 + \sqrt{3}} – 2\sqrt{6 – 3\sqrt{3}}\)
mà \(\sqrt{2 + \sqrt{3}} = \sqrt{ ((\sqrt{6} + \sqrt{2})/2)^2} = (\sqrt{6} + \sqrt{2})/2\) (Do \((\sqrt{6} + \sqrt{2})/2 > 0\)
\(\sqrt{6 – 3\sqrt{3}} = \sqrt{((\sqrt{3\sqrt{2} – \sqrt{6}})/2)^2}= (3\sqrt{2} – \sqrt{6}}/2\) (Do \((3\sqrt{2} – \sqrt{6})/2 > 0\))
\(-> x_o^2 = 8 – (\sqrt{6} + \sqrt{2}) – (3\sqrt{2} – \sqrt{6})\)
\(-> x_o^2 = 8 – 4\sqrt{2}\)
\(-> x_o = \sqrt{8 – 4\sqrt{2}}\)
Ta xét \(x_o^4 – 16x_o^2 + 32\)
\(= (8 – 4\sqrt{2})^2 – 16 (8 – 4\sqrt{2}) + 32\)
\(= 96 – 64\sqrt{2} – 128 + 64\sqrt{2} +32\)
\(= 0\)
\(-> x_o\) là nghiệm của PT \(x^4 – 16x^2 + 32 = 0\)

Trợ Lý Xưởng In Thiên Nam
Add comment