Tìm giá trị của biến để biểu thức đạt giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất

3. Cho biểu thức:

Q = $\left [ \frac{\sqrt{x}+1}{\sqrt{xy}+1}+\frac{\sqrt{x}(\sqrt{y}+1)}{1-\sqrt{xy}}+1 \right ]:\left [ 1-\frac{\sqrt{x}+1}{\sqrt{xy}+1}-\frac{\sqrt{x}(\sqrt{y}+1)}{\sqrt{xy}-1} \right ]$ với $x\geq 0, y\geq 0$ và $xy\neq 1$

a, Rút gọn Q

b, Tìm giá trị của Q khi $x=2(3-\sqrt{5}),y=2(3+\sqrt{5})$

c, Cho $\frac{2}{\sqrt{x}}+\frac{2}{\sqrt{y}}=5$. Tìm giá trị lớn nhất của Q

Bài Làm:

a, Q = $\left [ \frac{\sqrt{x}+1}{\sqrt{xy}+1}+\frac{\sqrt{x}(\sqrt{y}+1)}{1-\sqrt{xy}}+1 \right ]:\left [ 1-\frac{\sqrt{x}+1}{\sqrt{xy}+1}-\frac{\sqrt{x}(\sqrt{y}+1)}{\sqrt{xy}-1} \right ]$ với $x\geq 0, y\geq 0$ và $xy\neq 1$

<=> Q = $\frac{(\sqrt{x}+1)( 1-\sqrt{xy})+\sqrt{x}(\sqrt{y}+1)( \sqrt{xy}+1)+ (\sqrt{xy}+1)(1-\sqrt{xy})}{ (\sqrt{xy}+1)(1-\sqrt{xy})}$

: $\frac{ (\sqrt{xy}+1)(\sqrt{xy}-1)-(\sqrt{x}+1)(\sqrt{xy}-1)- \sqrt{x}(\sqrt{y}+1)(\sqrt{xy}+1)}{ (\sqrt{xy}+1)(\sqrt{xy}-1)}$

<=> Q = $\frac{\sqrt{x}-\sqrt{x^{2}y}+1-\sqrt{xy}+xy+\sqrt{x}+\sqrt{x^{2}y}+\sqrt{xy}+1-xy}{1-xy}:\frac{xy-1-(\sqrt{x^{2}y}-\sqrt{x}-\sqrt{xy}-1)-(xy+\sqrt{x}+\sqrt{x^{2}y}+\sqrt{xy})}{xy-1}$

<=> Q = $\frac{2\sqrt{x}+2}{1-xy}:\frac{-2\sqrt{x^{2}y}-2\sqrt{xy}}{xy-1}$

<=> Q = $\frac{2.(\sqrt{x}+1)}{1-xy}.\frac{1-xy}{2\sqrt{xy}.(\sqrt{x}+1)}$ = $\frac{1}{\sqrt{xy}}$

Vậy Q = $\frac{1}{\sqrt{xy}}$

b, $x=2(3-\sqrt{5}),y=2(3+\sqrt{5})$

=> xy =  $2.(3-\sqrt{5}).2.(3+\sqrt{5})=4.(9-5)=16$ => $\sqrt{xy}=4$

Thay vào Q ta có: Q= $\frac{1}{4}$

c, $\frac{2}{\sqrt{x}}+\frac{2}{\sqrt{y}}=5$ <=> $\frac{1}{\sqrt{x}}+\frac{1}{\sqrt{y}}=\frac{5}{2}$

<=> $\left ( \frac{1}{\sqrt{x}}+\frac{1}{\sqrt{y}} \right )^{2}=\frac{25}{4}$ <=> $\frac{1}{x}+\frac{1}{y}=\frac{25}{4}-\frac{2}{\sqrt{xy}}$

Ta có: $\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\geq 2.\frac{1}{\sqrt{x}}.\frac{1}{\sqrt{y}}$

<=> $\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\geq 2.\frac{1}{\sqrt{xy}}$ <=> $\frac{25}{4}-\frac{2}{\sqrt{xy}}\geq \frac{2}{\sqrt{xy}}$

<=> $\frac{4}{\sqrt{xy}}\leq \frac{25}{4}$ <=> $\frac{1}{\sqrt{xy}}\leq \frac{25}{16}$ <=> $Q\leq \frac{25}{16}$

Vậy Q nhận GTLN bằng $\frac{25}{16}$ <=> $\frac{1}{\sqrt{x}}=\frac{1}{\sqrt{y}}$ <=> x = y = $\frac{16}{25}$

Xem thêm Bài tập & Lời giải

Trong: Cách giải bài toán dạng: Biến đổi biểu thức chứa căn thức và các bài toán phụ Toán lớp 9

1.  Rút gọn các biểu thức sau:

a, P = $\sqrt{x^{2}+4x+4}+\sqrt{x^{2}}$ với $x\geq 0$

b, Q = $\sqrt{x+2\sqrt{x-1}}-\sqrt{x-1}+4$ với $x\geq 1$

c, M = $|4-x|+\frac{4-x}{\sqrt{x^{2}-8x+16}}$ với x < 4

d, N = $\frac{3\sqrt{1-4x+4x^{2}}}{2x-1}$ với x > $\frac{1}{2}$

Xem lời giải

2. Cho biểu thức: 

R = $\left ( 1+\frac{\sqrt{x}}{x+1} \right ):\left ( \frac{1}{\sqrt{x}-1}-\frac{2\sqrt{x}}{x\sqrt{x}+\sqrt{x}-x-1} \right )$ với $x\geq 0, x\neq 1$

a, Rút gọn biểu thức R

b, Tìm x để R = 7

c, Tính giá trị của R tại $x=2(2+\sqrt{3})$

d, Tìm x để R < 1

Xem lời giải

4. Cho biểu thức:

S = $\frac{2\sqrt{x}-9}{x-5\sqrt{x}+6}-\frac{\sqrt{x}+3}{\sqrt{x}-2}-\frac{2\sqrt{x}+1}{3-\sqrt{x}}$

a, Rút gọn S

b, Tìm các giá trị nguyên của x để giá trị của S cũng là số nguyên.

Xem lời giải

Xem thêm các bài Chuyên đề toán 9, hay khác:

Để học tốt Chuyên đề toán 9, loạt bài giải bài tập Chuyên đề toán 9 đầy đủ kiến thức, lý thuyết và bài tập được biên soạn bám sát theo nội dung sách giáo khoa Lớp 9.

Lớp 9 | Để học tốt Lớp 9 | Giải bài tập Lớp 9

Giải bài tập SGK, SBT, VBT và Trắc nghiệm các môn học Lớp 9, dưới đây là mục lục các bài giải bài tập sách giáo khoa và Đề thi chi tiết với câu hỏi bài tập, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và 2 (đề kiểm tra học kì 1 và 2) các môn trong chương trình Lớp 9 giúp bạn học tốt hơn.