Cho hai biểu thức A = √ x − 1/√ x + 3 và B = x + 2/√ x − 1 − 3 √ x + 1 − x − √ x + 4 x − 1 với x ≥ 0 ; x ≠ 1 . 1. Tính giá trị của biểu thức A khi x = 25 .
1. Thay \(x = 25\) (thỏa mãn điều kiện) vào biểu thức \(A\), ta có:
\(A = \frac{{\sqrt {25} - 1}}{{\sqrt {25} + 3}} = \frac{{5 - 1}}{{5 + 3}} = \frac{4}{8} = \frac{1}{2}\).
Vậy \(A = \frac{1}{2}\) khi \(x = 25\).
2. Với \(x \ge 0;x \ne 1\), ta có:
\(B = \frac{{x + 2}}{{\sqrt x - 1}} - \frac{3}{{\sqrt x + 1}} - \frac{{x - \sqrt x + 4}}{{x - 1}}\)
\( = \frac{{\left( {x + 2} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}} - \frac{{3\left( {\sqrt x - 1} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}} - \frac{{x - \sqrt x + 4}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}\)
\( = \frac{{x\sqrt x + x + 2\sqrt x + 2 - 3\sqrt x + 3 - x + \sqrt x - 4}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}\)
\( = \frac{{x\sqrt x + 1}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}\)
\( = \frac{{\left( {\sqrt x + 1} \right)\left( {x - \sqrt x + 1} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}\)
\( = \frac{{x - \sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 1}}\).
Vậy \(B = \frac{{x - \sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 1}}\) ( điều phải chứng minh).
3. Khi \(A > 0\), hãy so sánh \(B\) với \(3\).
Ta có: \(A > 0\).
Tức là, \(\frac{{\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 3}} > 0\).
Suy ra \(\sqrt x - 1 > 0\) (do \(\sqrt x + 3 \ge 3 > 0\), với \(x \ge 0;x \ne 1\)).
Khi đó \(\sqrt x > 1\).
Vì vậy \(x > 1\).
Xét hiệu \(B - 3 = \frac{{x - \sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 1}} - 3\)
\( = \frac{{x - \sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 1}} - \frac{{3\left( {\sqrt x - 1} \right)}}{{\sqrt x - 1}}\)
\( = \frac{{x - \sqrt x + 1 - 3\sqrt x + 3}}{{\sqrt x - 1}}\)
\( = \frac{{x - 4\sqrt x + 4}}{{\sqrt x - 1}}\)
\( = \frac{{{{\left( {\sqrt x - 2} \right)}^2}}}{{\sqrt x - 1}}\).
Ta có: \(\sqrt x - 1 > 0\) và \({\left( {\sqrt x - 2} \right)^2} \ge 0\), với \(x > 1\).
Suy ra \(\frac{{{{\left( {\sqrt x - 2} \right)}^2}}}{{\sqrt x - 1}} \ge 0\), với \(x > 1\).
Do đó \(B - 3 \ge 0\).
Vì vậy \(B \ge 3\).
Vậy khi \(A > 0\) thì \(B \ge 3\).