Giải bất phương trình: \(\sqrt{x-\sqrt{x^2-1}}+\sqrt{x+\sqrt{x^2-1}}\le2\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
ĐKXĐ: -1<=x<=1
Đặt \(t=\sqrt{1+x}+\sqrt{1-x}\)
=>\(t^2=1+x+1-x+2\cdot\sqrt{\left(1+x\right)\left(1-x\right)}=2+2\cdot\sqrt{1-x^2}\)
\(0\le\sqrt{1-x^2}\le1\)
=>\(0\le2\sqrt{1-x^2}\le2\)
=>\(2\le2\sqrt{1-x^2}+2\le4\)
=>2<=t^2<=4
=>\(\sqrt2\) <=t<=2
Ta có: \(t^2=2+2\sqrt{1-x^2}\)
=>\(2\sqrt{1-x^2}=t^2-2\)
=>\(4(1-x^2)=(t^2-2)^2\)
=>\(4-4x^2=t^4-4t^2+4\)
=>\(4x^2=4t^2-t^4\)
=>\(\frac{x^2}{4}=t^2-\frac{t^4}{4}\)
Bất phương trình ban đầu sẽ trở thành: \(t \le 2 - \left(t^2 - \frac{t^4}{4}\right)\)
=>\(t\le2-t^2+\frac{t^4}{4}\)
=>\(\frac{t^4}{4}-t^2-t+2\ge0\)
=>\(t^4-4t^2-4t+8\ge0\)
=>\((t-2)(t-1)(t^2 + 3t + 4) \ge 0\)
mà \(t^2+3t+4=\left(t+\frac32\right)^2+\frac74>0\forall t\)
nên (t-2)(t-1)>=0
=>t>=2 hoặc t<=1
mà \(\sqrt2\le t\le2\)
nên t=2
=>\(\sqrt{1+x}+\sqrt{1-x}=2\)
=>\(1+x+1-x+2\cdot\sqrt{1-x^2}=4\)
=>\(2\sqrt{1-x^2}=2\)
=>\(\sqrt{1-x^2}=1\)
=>\(1-x^2=1\)
=>\(x^2=0\)
=>x=0(nhận)
Điều kiện xác định : \(1\le x\le7\)
Bất phương trình chuyển thành :
\(x-1+2\sqrt{7-x}-2\sqrt{x-1}-\sqrt{\left(x-1\right)\left(7-x\right)}\le0\)
Đặt \(a=\sqrt{x-1};b=\sqrt{7-x}\) ta có :
\(a^2-2a-ab+2b\le0\)
\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)\left(a-2\right)\le0\)
\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}a\le b\\a\le2\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}x-1\le7-x\\x-1\le4\end{matrix}\right.\)
Sau đó tìm x
ĐKXĐ: \(\left\{{}\begin{matrix}-1\le x\le3\\x\ne1\end{matrix}\right.\)
\(\dfrac{\sqrt{x+1}\left(\sqrt{x+1}+\sqrt{3-x}\right)}{2\left(x-1\right)}>x-\dfrac{1}{2}\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{x+1+\sqrt{-x^2+2x+3}}{x-1}>2x-1\)
- TH1: Với \(x>1\) BPT tương đương:
\(x+1+\sqrt{-x^2+2x+3}>\left(2x-1\right)\left(x-1\right)\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{-x^2+2x+3}>2x^2-4x\)
Đặt \(\sqrt{-x^2+2x+3}=t\ge0\Rightarrow2x^2-4x=-2t^2+6\)
BPt trở thành: \(t>-2t^2+6\Leftrightarrow2t^2+t-6>0\)
\(\Rightarrow t>\dfrac{3}{2}\Rightarrow-x^2+2x+3>\dfrac{9}{4}\Rightarrow1< x< \dfrac{2+\sqrt{7}}{2}\)
TH2: với \(x< 1\) BPT tương đương:
\(x+1+\sqrt{-x^2+2x+3}< \left(2x-1\right)\left(x-1\right)\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{-x^2+2x+3}< 2x^2-4x\)
Tương tự như trên, đặt \(t=\sqrt{-x^2+2x+3}\ge0\) ta được \(0\le t< \dfrac{3}{2}\)
\(\Rightarrow-x^2+2x+3< \dfrac{9}{4}\) \(\Rightarrow-1\le x< \dfrac{2-\sqrt{7}}{2}\)
Vậy nghiệm của BPT là: \(\left[{}\begin{matrix}-1\le x< \dfrac{2-\sqrt{7}}{2}\\1< x< \dfrac{2+\sqrt{7}}{2}\end{matrix}\right.\)
ĐK: \(x\ge2\)
\(\dfrac{\sqrt{x^2+1}-\sqrt{x+1}}{x^2+\sqrt{3x-6}}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{x^2+1}-\sqrt{x+1}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{x^2+1}\ge\sqrt{x+1}\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x+1\ge0\\x^2+1\ge x+1\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x\ge-1\\x^2-x\ge0\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}-1\le x\le0\\x\ge1\end{matrix}\right.\)
Kết hợp điều kiện xác định ta được \(x\ge2\)
Đk: \(x\ge1\)
BPT \(\Leftrightarrow2\sqrt{x-1}-\sqrt{x+2}-\left(x-2\right)>0\)
Đặt \(a=\sqrt{x-1}\left(a\ge0\right)\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a^2+3=x+2\\a^2-1=x-2\end{matrix}\right.\)
Bpttt: \(2a-\sqrt{a^2+3}-\left(a^2-1\right)>0\)
\(\Leftrightarrow2a-a^2+1>\sqrt{a^2+3}\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}2a-a^2+1>0\\\left(2a-a^2+1\right)^2>a^2+3\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}2a-a^2+1>0\\a^4-4a^3+a^2+4a-2>0\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left(a-1-\sqrt{2}\right)\left(1-\sqrt{2}-a\right)>0\\\left(a-1\right)\left(a+1\right)\left(a^2-4a+2\right)>0\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}1-\sqrt{2}< a< 1+\sqrt{2}\left(1\right)\\\left(a-1\right)\left(a+1\right)\left(a-2-\sqrt{2}\right)\left(a-2+\sqrt{2}\right)>0\left(2\right)\end{matrix}\right.\)
Kết hợp \(a\ge0\) và (1)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a+1>0\\a-2-\sqrt{2}< 1+\sqrt{2}-2-\sqrt{2}< 0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left(a+1\right)\left(a-2-\sqrt{2}\right)< 0\)
Chia cả hai vế của (2) cho \(\Rightarrow\left(a+1\right)\left(a-2-\sqrt{2}\right)< 0\) ta được:
\(\left(a-1\right)\left(a-2+\sqrt{2}\right)< 0\)
\(\Leftrightarrow2-\sqrt{2}< a< 1\)
\(\Leftrightarrow2-\sqrt{2}< \sqrt{x-1}< 1\)
\(\Leftrightarrow7-4\sqrt{2}< x< 2\)
Vậy...(Lol, dài ha)
\(ĐKXĐ:x>2\)
BPT đã cho tương đương với:
\(2log_2\sqrt{x+1}+log_2\left(x-2\right)\le2\)
\(\Leftrightarrow log_2\left(x+1\right)+log_2\left(x-2\right)\le2\)
\(\Leftrightarrow log_2\left(x^2-x-2\right)\le2\)\(\Leftrightarrow0< x^2-x-2\le2^2\)\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}2< x\le3\\-2\le x< -1\left(l\right)\end{matrix}\right.\)
Vậy tổng các nghiệm nguyên của bpt là 3
ĐKXĐ: x<>0 và \(\begin{cases}x+\frac{1}{x^2}\ge0\\ x-\frac{1}{x^2}\ge0\end{cases}\)
=>\(\begin{cases}x^3+1\ge0\\ x^3-1\ge0\end{cases}\)
=>x>=1
\(\sqrt{x+\frac{1}{x^2}}+\sqrt{x-\frac{1}{x^2}}>\frac{2}{x}\)
=>\(\left( \sqrt{x + \frac{1}{x^2}} + \sqrt{x - \frac{1}{x^2}} \right)^2 > \left( \frac{2}{x} \right)^2\)
=>\(\left(x+\frac{1}{x^2}\right)+\left(x-\frac{1}{x^2}\right)+2\sqrt{\left(x + \frac{1}{x^2}\right)\left(x - \frac{1}{x^2}\right)}>\frac{4}{x^2}\)
=>\(2x+2\sqrt{x^2 - \frac{1}{x^4}}>\frac{4}{x^2}\)
=>\(x + \sqrt{x^2 - \frac{1}{x^4}} > \frac{2}{x^2}\)
=>\(\sqrt{x^2 - \frac{1}{x^4}}>\frac{2}{x^2}-x\)
TH1: \(\frac{2}{x^2}-x\le0\)
=>\(\frac{2 - x^3}{x^2}\le0\)
=>\(x^3\ge2\)
=>\(x\ge\sqrt[3]{2}\)
Khi \(x\ge\sqrt[3]{2}\) thì VT<=0; VT>0
=>Bất phương trình luôn đúng với \(x\ge\sqrt[3]{2}\) (2)
TH2: \(\frac{2}{x^2}-x>0\)
=>\(\frac{2 - x^3}{x^2}>0\)
=>\(x^3<2\)
=>\(x<\sqrt[3]{2}\)
BPT sẽ tương đương: \(x^2 - \frac{1}{x^4} > \left( \frac{2}{x^2} - x \right)^2\)
=>\(x^2 - \frac{1}{x^4} > \frac{4}{x^4} - \frac{4}{x} + x^2\)
=>\(-\frac{1}{x^4} > \frac{4}{x^4} - \frac{4}{x}\)
=>\(\frac{4}{x} > \frac{5}{x^4}\)
=>\(4x^3>5\)
=>\(x^3>\frac54=\frac{10}{8}\)
=>\(x>\frac{\sqrt[3]{10}}{2}\)
=>\(\frac{\sqrt[3]{10}}{2} (1)
Từ (1),(2) suy ra \(S = \left( \sqrt[3]{\frac{5}{4}}; +\infty \right)\)
ĐKXĐ:\(-1\le x\le1\)
Khi đó bình phương hai vế của bpt ta có:
\(2x+2\sqrt{x^2-x^2+1}\le4\Leftrightarrow x\le1\)
Kết hợp vs đkxđ ta được:\(-1\le x\le1\)