2 căn x/căn x+3+căn x/căn x-3-2 căn x/x-9 a)rút gọn biểu thức.b) tìm các giá trị…
Đề bài: Cho biểu thức:
\( A = \frac{2\sqrt{x}}{\sqrt{x}+3} + \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x}-3} – \frac{2\sqrt{x}}{x-9} \)
a) Rút gọn biểu thức A.
b) Tìm các giá trị nguyên của \( x \) để \( P < 0 \), với \( P \) là biểu thức đã được rút gọn ở câu a).
Chúng ta sẽ tiến hành giải bài toán này một cách chi tiết nhé!
Lời giải:
a) Rút gọn biểu thức A.
Bước 1: Tìm điều kiện xác định của biểu thức.
Để biểu thức A có nghĩa, các điều kiện sau phải được thỏa mãn:
- Các biểu thức dưới dấu căn phải không âm: \( x \ge 0 \).
- Các mẫu số phải khác 0:
- \( \sqrt{x}+3 \ne 0 \). Vì \( \sqrt{x} \ge 0 \), nên \( \sqrt{x}+3 \ge 3 \), do đó \( \sqrt{x}+3 \) luôn khác 0.
- \( \sqrt{x}-3 \ne 0 \Rightarrow \sqrt{x} \ne 3 \Rightarrow x \ne 9 \).
- \( x-9 \ne 0 \Rightarrow x \ne 9 \).
Vậy, điều kiện xác định của biểu thức A là \( x \ge 0 \) và \( x \ne 9 \).
Bước 2: Phân tích các mẫu số và tìm mẫu số chung.
Ta nhận thấy rằng \( x-9 = (\sqrt{x})^2 – 3^2 = (\sqrt{x}-3)(\sqrt{x}+3) \).
Do đó, mẫu số chung nhỏ nhất của các phân thức là \( (\sqrt{x}-3)(\sqrt{x}+3) \) hay \( x-9 \).
Bước 3: Quy đồng mẫu số các phân thức.
\( A = \frac{2\sqrt{x}}{\sqrt{x}+3} + \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x}-3} – \frac{2\sqrt{x}}{x-9} \)
\( A = \frac{2\sqrt{x}(\sqrt{x}-3)}{(\sqrt{x}+3)(\sqrt{x}-3)} + \frac{\sqrt{x}(\sqrt{x}+3)}{(\sqrt{x}-3)(\sqrt{x}+3)} – \frac{2\sqrt{x}}{x-9} \)
\( A = \frac{2\sqrt{x}\cdot\sqrt{x} – 2\sqrt{x}\cdot3}{x-9} + \frac{\sqrt{x}\cdot\sqrt{x} + \sqrt{x}\cdot3}{x-9} – \frac{2\sqrt{x}}{x-9} \)
\( A = \frac{2x – 6\sqrt{x}}{x-9} + \frac{x + 3\sqrt{x}}{x-9} – \frac{2\sqrt{x}}{x-9} \)
Bước 4: Cộng trừ các tử số.
\( A = \frac{(2x – 6\sqrt{x}) + (x + 3\sqrt{x}) – 2\sqrt{x}}{x-9} \)
\( A = \frac{2x – 6\sqrt{x} + x + 3\sqrt{x} – 2\sqrt{x}}{x-9} \)
Nhóm các hạng tử đồng dạng:
\( A = \frac{(2x + x) + (-6\sqrt{x} + 3\sqrt{x} – 2\sqrt{x})}{x-9} \)
\( A = \frac{3x – 5\sqrt{x}}{x-9} \)
Vậy, biểu thức A đã được rút gọn là: \( A = \frac{3x – 5\sqrt{x}}{x-9} \).
b) Tìm các giá trị nguyên của \( x \) để \( P < 0 \), với \( P \) là biểu thức đã được rút gọn ở câu a).
Theo đề bài, \( P \) là biểu thức đã được rút gọn ở câu a), nên \( P = \frac{3x – 5\sqrt{x}}{x-9} \).
Ta cần tìm các giá trị nguyên của \( x \) thỏa mãn \( P < 0 \).
Điều kiện xác định: \( x \ge 0 \) và \( x \ne 9 \).
Biểu thức \( P = \frac{3x – 5\sqrt{x}}{x-9} \). Để phân tích dễ hơn, ta có thể viết tử số dưới dạng tích:
\( 3x – 5\sqrt{x} = \sqrt{x}(3\sqrt{x} – 5) \).
Vậy, \( P = \frac{\sqrt{x}(3\sqrt{x} – 5)}{x-9} \).
Để \( P < 0 \), tử số và mẫu số phải trái dấu. Ta xét hai trường hợp:
Trường hợp 1: Tử số \( > 0 \) và Mẫu số \( < 0 \).
1.1. Tử số \( \sqrt{x}(3\sqrt{x} – 5) > 0 \).
- Vì \( x \ge 0 \), nên \( \sqrt{x} \ge 0 \).
- Nếu \( \sqrt{x} = 0 \Rightarrow x = 0 \), thì tử số bằng 0, khi đó \( P=0 \), không thỏa mãn \( P < 0 \). Vậy \( x \ne 0 \).
- Khi \( x > 0 \), thì \( \sqrt{x} > 0 \). Do đó, để \( \sqrt{x}(3\sqrt{x} – 5) > 0 \), ta phải có \( 3\sqrt{x} – 5 > 0 \).
\( 3\sqrt{x} > 5 \)
\( \sqrt{x} > \frac{5}{3} \)
Bình phương hai vế (vì cả hai vế đều dương):
\( x > \left(\frac{5}{3}\right)^2 \)
\( x > \frac{25}{9} \).
1.2. Mẫu số \( x-9 < 0 \).
- \( x < 9 \).
Kết hợp điều kiện của Trường hợp 1: \( x > \frac{25}{9} \) và \( x < 9 \).
Tức là \( \frac{25}{9} < x < 9 \).
Vì \( \frac{25}{9} \approx 2.77 \), nên ta có \( 2.77 < x < 9 \).
Các giá trị nguyên của \( x \) trong khoảng này là: \( 3, 4, 5, 6, 7, 8 \).
Trường hợp 2: Tử số \( < 0 \) và Mẫu số \( > 0 \).
2.1. Tử số \( \sqrt{x}(3\sqrt{x} – 5) < 0 \).
- Vì \( x > 0 \), nên \( \sqrt{x} > 0 \). Do đó, để \( \sqrt{x}(3\sqrt{x} – 5) < 0 \), ta phải có \( 3\sqrt{x} - 5 < 0 \).
\( 3\sqrt{x} < 5 \)
\( \sqrt{x} < \frac{5}{3} \)
Bình phương hai vế:
\( x < \left(\frac{5}{3}\right)^2 \)
\( x < \frac{25}{9} \).
2.2. Mẫu số \( x-9 > 0 \).
- \( x > 9 \).
Kết hợp điều kiện của Trường hợp 2: \( x < \frac{25}{9} \) và \( x > 9 \).
Điều kiện này vô lý vì không có số nào nhỏ hơn \( \frac{25}{9} \) (khoảng 2.77) và đồng thời lớn hơn 9.
Vậy, Trường hợp 2 không có giá trị \( x \) nào thỏa mãn.
Kiểm tra lại các giá trị \( x \) tìm được với điều kiện xác định \( x \ge 0, x \ne 9 \):
Các giá trị \( 3, 4, 5, 6, 7, 8 \) đều thỏa mãn \( x \ge 0 \) và \( x \ne 9 \).
Kết luận:
Các giá trị nguyên của \( x \) để \( P < 0 \) là \( 3, 4, 5, 6, 7, 8 \).
Mong rằng bài giải này giúp các em hiểu rõ cách làm dạng bài tập này. Chú ý từng bước, đặc biệt là việc tìm điều kiện xác định và xét dấu của biểu thức nhé!
a)
\(-\) ĐKXĐ: \({(x >= 0),(x ne 9):}\)
\(->\) Mẫu chung: \((sqrt(x)+3)(sqrt(x)-3)\)
\(P=2sqrt(x)/(sqrt(x)+3) + sqrt(x)/(sqrt(x)-3) – 2sqrt(x)/(x-9)\)
\(= (2sqrt(x)(sqrt(x)-3) + sqrt(x)(sqrt(x)+3) – 2sqrt(x)) / ((sqrt(x)+3)(sqrt(x)-3))\)
\(= (2x – 6sqrt(x) + x + 3sqrt(x) – 2sqrt(x))/((sqrt(x)+3)(sqrt(x)-3))\)
\(=(3x – 5sqrt(x)) / (x – 9)\)
\(= (sqrt(x)(3sqrt(x) – 5))/(x – 9)\)
b)
Xét \(P =(sqrt(x)(3sqrt(x) – 5))/(x – 9) < 0\)
Với \(x > 0\) thì \(sqrt(x) > 0\)
Để \(P < 0\) thì \((3sqrt(x) – 5) / (x – 9) < 0\)
Xét dấu:
Trường hợp 1:
\(3sqrt(x) – 5 > 0\) và \(x – 9 < 0\)
\(=> 3sqrt(x) > 5\) và \(x < 9\)
\(=> sqrt(x) > 5/3\) và \(x < 9\)
\(=> x > 25/9\) và \(x < 9\)
\(=> 25/9 < x < 9\)
Trường hợp 2:
\(3sqrt(x) – 5 < 0\) và \(x – 9 > 0\)
\(=> 3sqrt(x) < 5\) và \(x > 9\)
\(=> sqrt(x) < 5/3\) và \(x > 9\)
\(=> x < 25/9\) và \(x > 9\) (vô lý)
Kết hợp lại ta có \(25/9 < x < 9\)
Mà \(25/9 ~~2,77\)
Để \(x\) là số nguyên thì \(x in {3, 4, 5, 6, 7, 8}\)
Vậy \(x in {3, 4, 5, 6, 7, 8}\) thì \(P < 0\)
\(\color{#0B6623}{♡^♡}\color{#0F7A2F}{𝕲}\color{#138F3C}{𝖎}\color{#17A34A}{𝖆}\color{#2EBF5E}{𝖆} \ \color{#4DD17A}{ } \
\color{#6FE095}{𝕻}\color{#8BE8AA}{𝖍}\color{#A6F0BF}{𝖔}
\color{#C0F7D3}{𝖓}\color{#D8FBE4}{𝖌}\color{#ECFFF1}{𝖌}\color{#0B6623}{♡^♡}\)
\(a)\)
\(B=\dfrac{2\sqrt{x}}{\sqrt{x}+3}+\dfrac{\sqrt{x}}{\sqrt{x}-3}-\dfrac{2\sqrt{x}}{x-9}\)
\(=\dfrac{2\sqrt{x}(\sqrt{x}-3)+\sqrt{x}(\sqrt{x}+3)-2\sqrt{x}}{(\sqrt{x}-3)(\sqrt{x}+3)}\)
\(=\dfrac{3x-5\sqrt{x}}{x-9}\)
\(=\dfrac{\sqrt{x}(3\sqrt{x}-5)}{x-9}\)
\(b)\)
\(A=\dfrac{\sqrt{x}-2}{\sqrt{x}}\)
\(P=A\cdot B=\dfrac{\sqrt{x}-2}{\sqrt{x}}\cdot\dfrac{\sqrt{x}(3\sqrt{x}-5)}{x-9}\)
\(=\dfrac{(\sqrt{x}-2)(3\sqrt{x}-5)}{(\sqrt{x}-3)(\sqrt{x}+3)}\)
\(\text{ĐK: }x\ge0,\ x\ne0,\ x\ne9\)
Đặt \(t=\sqrt{x}\)
\(P=\dfrac{(t-2)(3t-5)}{(t-3)(t+3)}\)
\(P<0\Leftrightarrow 2<t<3\ \text{hoặc}\ \dfrac53<t<2\)
\(\Leftrightarrow 4<x<9\)
\(x\in\mathbb{Z}\)
\(x=5,6,7,8\)

Trợ Lý Xưởng In Thiên Nam
Add comment