Bài 4.25 trang 108 sbt đại số 10

\[\begin{array}{l}\sqrt {{x^2} + 1} + \sqrt {{x^4} - {x^2} + 1} \\ \ge 2\sqrt {\sqrt {{x^2} + 1} .\sqrt {{x^4} - {x^2} + 1} } \\ = 2\sqrt {\sqrt {\left[ {{x^2} + 1} \right]\left[ {{x^4} - {x^2} + 1} \right]} } \\ = 2\sqrt {\sqrt {{x^6} + 1} } \\ = 2\sqrt[4]{{{x^6} + 1}}\\ \Rightarrow \sqrt {{x^2} + 1} + \sqrt {{x^4} - {x^2} + 1} \ge 2\sqrt[4]{{{x^6} + 1}}\end{array}\]
Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn
  • LG a
  • LG b
  • LG c

Chứng minh rằng các bất phương trình sau đây vô nghiệm:

LG a

\[{x^2} + \dfrac{1}{{{x^2} + 1}} < 1\].

Phương pháp giải:

Sử dụng bất đẳng thức cô-si

Lời giải chi tiết:

BPT tương đương:\[{x^2} + 1 + \dfrac{1}{{{x^2} + 1}} < 2\]

Áp dụng bất đẳng thức Cô si cho hai số\[{x^2} + 1\] và \[\dfrac{1}{{[{x^2} + 1]}}\] ta được:

\[[{x^2} + 1] + \dfrac{1}{{[{x^2} + 1]}} \ge 2\sqrt {[{x^2} + 1].\dfrac{1}{{{x^2} + 1}}} = 2 \,\forall x\]

Vậy\[[{x^2} + 1] + \dfrac{1}{{[{x^2} + 1]}} \ge 2 \, \forall x\]

Hay\[{x^2} + \dfrac{1}{{[{x^2} + 1]}} \ge 1\]

Vì vậy bất phương trình đã cho vô nghiệm.

LG b

\[\sqrt {{x^2} - x + 1} + \dfrac{1}{{\sqrt {{x^2} - x + 1} }} < 2\].

Phương pháp giải:

Sử dụng bất đẳng thức cô-si

Lời giải chi tiết:

Áp dụng BĐT Cô si cho hai số dương \[\sqrt {{x^2} - x + 1} ;\dfrac{1}{{\sqrt {{x^2} - x + 1} }}\] ta được:

\[\sqrt {{x^2} - x + 1} + \dfrac{1}{{\sqrt {{x^2} - x + 1} }}\] \[ \ge 2\sqrt {\sqrt {{x^2} - x + 1} .\dfrac{1}{{\sqrt {{x^2} - x + 1} }}} = 2\]

\[ \Rightarrow \sqrt {{x^2} - x + 1} + \dfrac{1}{{\sqrt {{x^2} - x + 1} }} \ge 2\]

Vậy bất phương trình \[\sqrt {{x^2} - x + 1} + \dfrac{1}{{\sqrt {{x^2} - x + 1} }} < 2\] vô nghiệm.

LG c

\[\sqrt {{x^2} + 1} + \sqrt {{x^4} - {x^2} + 1} < 2\sqrt[4]{{{x^6} + 1}}\].

Phương pháp giải:

Sử dụng bất đẳng thức Cô - si và hằng đẳng thức \[[a + b][{a^2} - ab + {b^2}] = {a^3} + {b^3}\].

Chú ý: \[\sqrt {\sqrt a } = \sqrt[4]{a}\].

Lời giải chi tiết:

Áp dụng bất đẳng thức Cô si cho hai số dương \[\sqrt {{x^2} + 1} \] và \[\sqrt {{x^4} - {x^2} + 1} \] ta có:

\[\begin{array}{l}\sqrt {{x^2} + 1} + \sqrt {{x^4} - {x^2} + 1} \\ \ge 2\sqrt {\sqrt {{x^2} + 1} .\sqrt {{x^4} - {x^2} + 1} } \\ = 2\sqrt {\sqrt {\left[ {{x^2} + 1} \right]\left[ {{x^4} - {x^2} + 1} \right]} } \\ = 2\sqrt {\sqrt {{x^6} + 1} } \\ = 2\sqrt[4]{{{x^6} + 1}}\\ \Rightarrow \sqrt {{x^2} + 1} + \sqrt {{x^4} - {x^2} + 1} \ge 2\sqrt[4]{{{x^6} + 1}}\end{array}\]

Vậy bất phương trình đã cho vô nghiệm.

Video liên quan

Chủ Đề