Cho hai biểu thức: A = (căn bậc hai của x − 3)/(căn bậc hai của x) và B = (căn bậc hai của x)/(căn bậc hai của x + 2) − (2 căn bậc hai của x − 2)/(2 căn bậc hai của x + 4)/(x − 4) với x > 0;
1) Tính giá trị biểu thức \(A\) tại \(x = 16\).
Thay \(x = 16\) (thỏa mãn điều kiện xác định) vào biểu thức \(A\), ta được:
\(A = \frac{{\sqrt {16} - 3}}{{\sqrt {16} }}\)\( = \frac{{4 - 3}}{4} = \frac{1}{4}\).
Vậy khi \(x = 16\) thì giá trị của biểu thức \(A\) bằng \(\frac{1}{4}\).
2) Chứng minh \(B = \frac{{\sqrt x }}{{\sqrt x + 2}}\).
\(B = \frac{{\sqrt x }}{{\sqrt x + 2}} - \frac{2}{{\sqrt x - 2}} + \frac{{2\sqrt x + 4}}{{x - 4}}\)
\( = \frac{{\sqrt x \left( {\sqrt x - 2} \right)}}{{\left( {\sqrt x + 2} \right)\left( {\sqrt x - 2} \right)}} - \frac{{2\left( {\sqrt x + 2} \right)}}{{\left( {\sqrt x + 2} \right)\left( {\sqrt x - 2} \right)}} + \frac{{2\sqrt x + 4}}{{\left( {\sqrt x + 2} \right)\left( {\sqrt x - 2} \right)}}\)
\[ = \frac{{x - 2\sqrt x - \left( {2\sqrt x + 4} \right) + 2\sqrt x + 4}}{{\left( {\sqrt x + 2} \right)\left( {\sqrt x - 2} \right)}}\]
\( = \frac{{x - 2\sqrt x - 2\sqrt x - 4 + 2\sqrt x + 4}}{{\left( {\sqrt x + 2} \right)\left( {\sqrt x - 2} \right)}}\)\( = \frac{{x - 2\sqrt x }}{{\left( {\sqrt x + 2} \right)\left( {\sqrt x - 2} \right)\,}}\)
\( = \frac{{\sqrt x \left( {\sqrt x - 2} \right)}}{{\left( {\sqrt x + 2} \right)\left( {\sqrt x - 2} \right)}}\)\( = \frac{{\sqrt x }}{{\sqrt x + 2}}\) (đpcm).
3) Tìm \(x\) để \(\sqrt {A \cdot B} < \frac{2}{3}\).
\(A \cdot B = \frac{{\sqrt x - 3}}{{\sqrt x }} \cdot \frac{{\sqrt x }}{{\sqrt x + 2}} = \frac{{\sqrt x - 3}}{{\sqrt x + 2}}\)
\(\sqrt {A \cdot B} < \frac{2}{3}\)
Để căn thức có nghĩa, ta cần \(A \cdot B \ge 0\) nên \(\frac{{\sqrt x - 3}}{{\sqrt x + 2}} \ge 0\)
Vì \(\sqrt x + 2 > 0\) với mọi \(x > 0\), nên ta cần \(\sqrt x - 3 \ge 0\), tức là \(x \ge 9\).
Khi đó, bình phương hai vế của bất phương trình \(\sqrt {A \cdot B} < \frac{2}{3}\):
\(\frac{{\sqrt x - 3}}{{\sqrt x + 2}} < \frac{4}{9}\)
\(\frac{{9(\sqrt x - 3) - 4(\sqrt x + 2)}}{{9(\sqrt x + 2)}} < 0\)
\(9\sqrt x - 27 - 4\sqrt x - 8 < 0\)
\(5\sqrt x < 35\)
\(\sqrt x < 7\)
\(x < 49\)
Kết hợp với điều kiện \(x \ge 9\) và điều kiện xác định ban đầu, ta có:
Vậy \(9 \le x < 49\).