\(\sqrt{x+5}+\sqrt{3-x}-2\left(\sqrt{15-2x-x^2}+1\right)=0\) (ĐKXĐ: \(-5\le x\le3\))
Đặt \(\hept{\begin{cases}\sqrt{x+5}=a\\\sqrt{3-x}=b\end{cases}\left(a;b\ge0\right)\Rightarrow ab=\sqrt{\left(x+5\right)\left(3-x\right)}=\sqrt{15-2x-x^2}}\)
Đồng thời: \(\Rightarrow a^2+b^2=8\)
Khi đó; ta có hệ pt : \(\hept{\begin{cases}a^2+b^2=8\\a+b-2\left(ab+1\right)=0\end{cases}\Leftrightarrow}\hept{\begin{cases}\left(a+b\right)^2=8+2ab\left(1\right)\\a+b=2\left(ab+1\right)\left(2\right)\end{cases}}\)
Thế (2) vào (1); ta được: \(4\left(ab+1\right)^2=8+2ab\). Đặt ab=c
Suy ra: \(4\left(c+1\right)^2=8+2c\Leftrightarrow2\left(c^2+2c+1\right)=4+c\)
\(\Leftrightarrow2c^2+3c-2=0\Leftrightarrow2c^2+4c-\left(c+2\right)=0\)
\(\Leftrightarrow2c\left(c+2\right)-\left(c+2\right)=0\Leftrightarrow\left(c+2\right)\left(2c-1\right)=0\Leftrightarrow\orbr{\begin{cases}c=-2\\c=\frac{1}{2}\end{cases}}\)
*) Với c = -2 => ab = -2; thay vào (2) thì có: \(a+b=-2\)(loại vì \(a;b\ge0\))
*) Với c = 1/2 => ab = 1/2; thay vào (2) thì có; \(a+b=3\)
Ta có: \(\left(a-b\right)^2=a^2+b^2-2ab=8-2.\frac{1}{2}=7\Rightarrow a-b=\pm\sqrt{7}\)
+) Nếu \(\hept{\begin{cases}a+b=3\\a-b=\sqrt{7}\end{cases}\Rightarrow}a=\frac{3+\sqrt{7}}{2}\Rightarrow\sqrt{x+5}=\frac{3+\sqrt{7}}{2}\Leftrightarrow x=\frac{3\sqrt{7}-2}{2}\)(t/m ĐKXĐ)
+) Nếu \(\hept{\begin{cases}a+b=3\\a-b=-\sqrt{7}\end{cases}\Rightarrow}a=\frac{3-\sqrt{7}}{2}\Rightarrow\sqrt{x+5}=\frac{3-\sqrt{7}}{2}\Leftrightarrow x=-\frac{2+3\sqrt{7}}{2}\)(t/m ĐKXĐ)
Vậy tập nghiệm của pt cho là \(S=\left\{\frac{3\sqrt{7}-2}{2};-\frac{2+3\sqrt{7}}{2}\right\}.\)
