Bài 1: Căn bậc hai

Hàm số \(y=\sqrt{3-m}\left(x+5\right)\) là hàm số bậc nhất khi \(\sqrt{3-m}\ne0\)

\(\Leftrightarrow3-m\ne0\)

\(\Leftrightarrow m\ne3\)

Tọa độ giao điểm của hai đồ thị hàm số \(y=\dfrac{1}{2}x-2\) và \(y=\dfrac{3}{2}x-2\) là nghiệm của hệ phương trình:

\(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{1}{2}x-2=\dfrac{3}{2}x-2\\y=\dfrac{1}{2}x-2\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{1}{2}x-2-\dfrac{3}{2}x+2=0\\y=\dfrac{1}{2}x-2\end{matrix}\right.\)

\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}-x=0\\y=\dfrac{1}{2}x-2\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0\\y=\dfrac{1}{2}\cdot0-2=-2\end{matrix}\right.\)

Vậy: Hai đồ thị hàm số \(y=\dfrac{1}{2}x-2\) và \(y=\dfrac{3}{2}x-2\) có tọa độ giao điểm là (0;-2)

\(y=\sqrt{3-m}.\left(x+5\right)\) là hàm số bậc nhất \(\Leftrightarrow\sqrt{3-m}\ne0\Leftrightarrow m\ne3\)

Lập PT hoành độ ta có:

\(\dfrac{1}{2}x-2=\dfrac{3}{2}x-2\)

\(\Leftrightarrow x=0\)

\(\Rightarrow y=\dfrac{1}{2}.0-2=-2\)

=> Tọa độ (0;-2)

Lời giải:

Đặt $\sqrt{4-a^2}=x; \sqrt{4-b^2}=y; \sqrt{4-c^2}=z$ thì bài toán trở thành:

Cho $x,y,z\in [0;2]$ thỏa mãn $x^2+y^2+z^2=6$. Tìm min: $P=x+y+z$

-------------------

Ta có: $P^2=x^2+y^2+z^2+2(xy+yz+xz)=6+2(xy+yz+xz)$

Vì $x,y,z\in [0;2]$ nên:

$(x-2)(y-2)(z-2)\leq 0\Leftrightarrow 2(xy+yz+xz)\geq xyz+4(x+y+z)-8\geq 4(x+y+z)-8=4P-8$

Vậy $P^2=6+2(xy+yz+xz)\geq 6+4P-8$

$\Leftrightarrow P^2-4P+2\geq 0$

$\Leftrightarrow (P-2)^2\geq 2\Rightarrow P\geq 2+\sqrt{2}$.

Vậy $P_{\min}=2+\sqrt{2}$.

Dấu "=" xảy ra khi $(a,b,c)=(0,2,\sqrt{2})$ và hoán vị

Lời giải:

PT $\Leftrightarrow \sqrt{x+y+3}=\sqrt{x}+\sqrt{y}-1$

$\Rightarrow x+y+3=(\sqrt{x}+\sqrt{y}-1)^2$

$\Leftrightarrow x+y+3=x+y+1-2(\sqrt{x}+\sqrt{y}-\sqrt{xy})$

$\Leftrightarrow 1+\sqrt{x}+\sqrt{y}-\sqrt{xy}=0(*)$

$\Rightarrow (\sqrt{x}+\sqrt{y})^2=(\sqrt{xy}-1)^2$

$\Rightarrow 4\sqrt{xy}=xy+1-x-y\in\mathbb{Z}$

Ta có nhận xét sau: Với số không âm $a$ bất kỳ thì khi $\sqrt{a}$ là số hữu tỉ thì $\sqrt{a}$ cũng là số chính phương.

Do đó: $\sqrt{xy}$ là scp

Kết hợp $(*)$ suy ra $\sqrt{x}+\sqrt{y}\in\mathbb{Z}$

$\sqrt{x}(\sqrt{x}+\sqrt{y})=x+\sqrt{xy}\in\mathbb{Z}$

$\Rightarrow \sqrt{x}=\frac{x+\sqrt{xy}}{\sqrt{x}+\sqrt{y}}\in\mathbb{Q}$

$\Rightarrow \sqrt{x}$ là scp. Kéo theo $\sqrt{y}$ là scp.

Từ $(*)$ ta cũng có $(\sqrt{x}-1)(1-\sqrt{y})=-2$

Đến đây thì với $\sqrt{x}, \sqrt{y}\in\mathbb{Z}$ ta có pt tích khá đơn giản.

cái kia là \(3\sqrt{\dfrac{1}{a}+\dfrac{9}{b}+\dfrac{25}{c}}\)

\(\left(a^2+\dfrac{b^2}{3}+\dfrac{c^2}{5}\right)\left(1+3+5\right)\ge\left(a+b+c\right)^2\)

\(\Rightarrow3\sqrt{a^2+\dfrac{b^2}{3}+\dfrac{c^2}{5}}\ge a+b+c\)

\(\Rightarrow P\ge\dfrac{2}{3}\left(a+b+c\right)+3\sqrt{\dfrac{1}{a}+\dfrac{3^2}{b}+\dfrac{5^2}{c}}\)

\(\Rightarrow P\ge\dfrac{2}{3}\left(a+b+c\right)+3\sqrt{\dfrac{\left(1+3+5\right)^2}{a+b+c}}=\dfrac{2}{3}\left(a+b+c\right)+\dfrac{27}{\sqrt{a+b+c}}\)

\(\Rightarrow P\ge\dfrac{1}{2}\left(a+b+c\right)+\dfrac{27}{2\sqrt{a+b+c}}+\dfrac{27}{2\sqrt{a+b+c}}+\dfrac{1}{6}\left(a+b+c\right)\)

\(\Rightarrow P\ge3\sqrt[3]{\dfrac{27^2\left(a+b+c\right)}{2^3\left(a+b+c\right)}}+\dfrac{1}{6}.9=15\)

Dấu "=" xảy ra khi \(\left(a;b;c\right)=\left(1;3;5\right)\)

Thử nhé

Vì P là bất đẳng thức đối xứng nên dự đoán điểm rơi \(x=y=z=\dfrac{\sqrt{2021}}{3}\)

Thay vo P ta duoc \(P=4.\sqrt{2021}\)

----------------------------------------------------------

\(P=\sum\dfrac{\left(x+y\right)\sqrt{\left(y+z\right)\left(z+x\right)}}{z}\)

Cauchy-Schwarz:

\(\Rightarrow\left(y+z\right)\left(z+x\right)\ge\left(z+\sqrt{xy}\right)^2\Rightarrow\sqrt{\left(y+z\right)\left(z+x\right)}\ge z+\sqrt{xy}\)

\(\Rightarrow P\ge\sum\dfrac{\left(x+y\right)\left(z+\sqrt{xy}\right)}{z}\ge\sum\dfrac{xz+yz+x\sqrt{y}+y\sqrt{x}}{z}=\sum x+y+\dfrac{\left(x+y\right)\sqrt{xy}}{z}\ge\sum x+y+\dfrac{2xy}{z}\)

\(\Rightarrow P\ge2(x+y+z)+2\left(\dfrac{xy}{z}+\dfrac{yz}{x}+\dfrac{zx}{y}\right)\)

Cauchy-Schwarz: \(\left(\dfrac{xy}{z}+\dfrac{yz}{x}+\dfrac{zx}{y}\right)\left(\dfrac{xy}{z}+\dfrac{yz}{x}+\dfrac{zx}{y}\right)\ge\left(\sqrt{\dfrac{xy}{z}.\dfrac{yz}{z}}+\sqrt{\dfrac{yz}{x}.\dfrac{zx}{y}}+\sqrt{\dfrac{zx}{y}.\dfrac{xy}{z}}\right)^2=\left(x+y+z\right)^2\)

\(\Rightarrow P\ge2(x+y+z)+2\left(x+y+z\right)=4\left(x+y+z\right)=4\sqrt{2021}\)

\("="\Leftrightarrow x=y=z=\dfrac{\sqrt{2021}}{3}\)

ĐKXĐ: \(\left\{{}\begin{matrix}x\ge0\\x\ne4\end{matrix}\right.\)

Để \(\dfrac{2\sqrt{x}+5}{\sqrt{x}-2}\) là số nguyên thì \(2\sqrt{x}+5⋮\sqrt{x}-2\)

\(\Leftrightarrow2\sqrt{x}-4+9⋮\sqrt{x}-2\)

mà \(2\sqrt{x}-4⋮\sqrt{x}-2\)

nên \(9⋮\sqrt{x}-2\)

\(\Leftrightarrow\sqrt{x}-2\inƯ\left(9\right)\)

\(\Leftrightarrow\sqrt{x}-2\in\left\{1;-1;3;-3;9;-9\right\}\)

mà \(\sqrt{x}-2\ge-2\forall x\) thỏa mãn ĐKXĐ

nên \(\sqrt{x}-2\in\left\{1;-1;3;9\right\}\)

\(\Leftrightarrow\sqrt{x}\in\left\{3;1;5;11\right\}\)

hay \(x\in\left\{9;1;25;121\right\}\)(nhận)

Vậy: Để \(\dfrac{2\sqrt{x}+5}{\sqrt{x}-2}\) nguyên thì \(x\in\left\{9;1;25;121\right\}\)

PT \(\Leftrightarrow2x^2-2-5\sqrt{x^2+1}+1=0\)

\(\Leftrightarrow2x^2+2-5\sqrt{x^2+1}-3=0\)

\(\Leftrightarrow2\left(\sqrt{x^2+1}\right)^2-5\sqrt{x^2+1}-3=0\)

\(\Leftrightarrow\sqrt{x^2+1}=3\)

\(\Leftrightarrow x^2+1=9\)

\(\Leftrightarrow x=2\sqrt{2}\)

Vậy ... 

\(2\left(x-1\right)\left(x+1\right)-5\sqrt{x^2+1}+1=0\\ \Leftrightarrow2\left(x^2-1\right)-5\sqrt{x^2+1}+1=0\\ \Leftrightarrow2x^2-2-5\sqrt{x^2+1}+1=0\\ \Leftrightarrow2x^2+2-5\sqrt{x^2+1}-3=0\\ \Leftrightarrow2\left(x^2+1\right)-5\sqrt{x^2+1}-3=0\)

Đặt \(\sqrt{x^2+1}=t\left(t\ge1\right)\Rightarrow x+1=t^2\)

\(PT\Leftrightarrow2t^2-5t-3=0\\ \Leftrightarrow2t^2-6t+t-3=0\\ \Leftrightarrow2t\left(t-3\right)+\left(t-3\right)=0\\ \Leftrightarrow\left(t-3\right)\left(2t-1\right)=0\\ \Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}t=3\left(n\right)\\t=-\dfrac{1}{2}\left(l\right)\end{matrix}\right.\\ \Leftrightarrow\sqrt{x^2+1}=3\\ \Leftrightarrow x^2+1=9\\ \Leftrightarrow x^2=8\\ \Leftrightarrow x=\pm2\sqrt{2}\)

Vậy \(x\in\left\{2\sqrt{2};-2\sqrt{2}\right\}\)

\(E=(\sqrt{18}-3\sqrt{6}+\sqrt{2}).\sqrt{2}+6\sqrt{3} \\ = (3\sqrt{2}-3\sqrt{6}+\sqrt{2}).\sqrt{2} + 6\sqrt{3} \\ = 6 - 6\sqrt{3}+2 + 6\sqrt{3} \\ = 8\)

\(G=(2\sqrt2-\sqrt5+\sqrt{18}).(\sqrt{50}+\sqrt5) \\ =(2\sqrt2-\sqrt5+3\sqrt2).\sqrt5(\sqrt{10}+1) \\ = (5\sqrt2-\sqrt5). \sqrt5 (\sqrt{10}+1) \\ = (5\sqrt{10}-5)(\sqrt{10}+1) \\ = 5(\sqrt{10}-1)(\sqrt{10}+1)=5.9=45\)