Cho biểu thức A= 3 căn bậc hai x + 1 / căn bậc hai x + 3( 1 + 1/ căn bậc hai x + 2) + 9 / căn bậc hai x + 2 với
1) Với \(x \ge 0,\) ta có:
\(A = \frac{{3\sqrt x + 1}}{{\sqrt x + 3}}\left( {1 + \frac{1}{{\sqrt x + 2}}} \right) + \frac{9}{{\sqrt x + 2}}\)
\( = \frac{{3\sqrt x + 1}}{{\sqrt x + 3}} \cdot \frac{{\sqrt x + 3}}{{\sqrt x + 2}} + \frac{9}{{\sqrt x + 2}}\)
\( = \frac{{3\sqrt x + 1}}{{\sqrt x + 2}} + \frac{9}{{\sqrt x + 2}}\)\( = \frac{{3\sqrt x + 10}}{{\sqrt x + 2}}.\)
Vậy với \(x \ge 0\) thì \(A = \frac{{3\sqrt x + 10}}{{\sqrt x + 2}}.\)
2) Với \(x \ge 0,\) ta có: \(A = \frac{{3\sqrt x + 10}}{{\sqrt x + 2}} = \frac{{3\left( {\sqrt x + 2} \right) + 4}}{{\sqrt x + 2}} = 3 + \frac{4}{{\sqrt x + 2}}.\)
Vì \(x \in \mathbb{Z},\,\,x \ge 0\) nên \(\sqrt x \) là số tự nhiên hoặc là số vô tỉ.
Trường hợp 1. Xét \(x \in \mathbb{Z},\,\,x \ge 0\) nhưng \(\sqrt x \) là số vô tỉ.
Khi đó \(\sqrt x + 2\) là số vô tỉ nên \[\frac{4}{{\sqrt x + 2}}\] là số vô tỉ.
Do đó \(A = \frac{{3\sqrt x + 10}}{{\sqrt x + 2}} = 3 + \frac{4}{{\sqrt x + 2}}\) cũng là số vô tỉ (loại).
Trường hợp 2. Xét \(x \in \mathbb{Z},\,\,x \ge 0\) và \(\sqrt x \) là số tự nhiên.
Khi đó \(A \in \mathbb{Z}\) khi \(\left( {\sqrt x + 2} \right) \in \)Ư\[\left( 4 \right).\]
Mà Ư\[\left( 4 \right) = \left\{ {1;\,\, - 1;\,\,2;\,\, - 2;\,\,4;\,\, - 4} \right\}\] và \(\sqrt x + 2 \ge 2\) nên \[\left( {\sqrt x + 2} \right) \in \left\{ {2;\,\,4} \right\}.\]
Ta có bảng sau:
\(\sqrt x + 2\) | \(2\) | \(4\) |
\(\sqrt x \) | \(0\) | \(2\) |
\(x\) \(\left( {x \in \mathbb{Z}} \right)\) | \(0\) (thỏa mãn) | \(4\) (thỏa mãn) |
Kết hợp điều kiện \(x \ge 0\) ta được \(x \in \left\{ {0;\,\,4} \right\}.\)
Vậy \(x \in \left\{ {0;4} \right\}\) thì \(A\) có giá trị nguyên.