Câu 37227 - Tự Học 365
Câu hỏi Vận dụng cao

Tập nghiệm của bất phương trình $x + 1 + \sqrt {{x^2} - 4x + 1}  \ge 3\sqrt x $ có dạng $S = \left[ {a;b} \right] \cup \left[ {c; + \,\infty } \right),$ với $a,\,\,b,\,\,c$ là các số thực dương. Tính tổng $P = 2a + 4b - c.$


Đáp án đúng: b
Luyện tập khác

Phương pháp giải

Đặt ẩn phụ của tổng hai căn, biến đổi ra tích, đưa về giải bất phương trình cơ bản

Xem lời giải

Lời giải của Tự Học 365

Điều kiện: $0 \le x \le 2 - \sqrt 3 $ hoặc $x \ge 2 + \sqrt 3 $ $\left(  *  \right).$

Nhận xét: $x = 0$ là nghiệm của bất phương trình đã cho.

Với $x > 0,$ bất phương trình đã cho tương đương với: $\sqrt x  + \dfrac{1}{{\sqrt x }} + \sqrt {x + \dfrac{1}{x} - 4}  \ge 3$ $\left( 1 \right).$

Đặt $t = \sqrt x  + \dfrac{1}{{\sqrt x }} \Rightarrow {t^2} = x + \dfrac{1}{x} + 2$ bất phương trình

$\left( 1 \right) \Leftrightarrow \sqrt {{t^2} - 6}  \ge 3 - t \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}{t^2} - 6 \ge 0\\3 - t < 0\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}3 - t \ge 0\\{t^2} - 6 \ge {\left( {3 - t} \right)^2}\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t > 3\\t \ge \dfrac{5}{2}\end{array} \right. \Leftrightarrow t \ge \dfrac{5}{2}.$

Khi đó $\sqrt x  + \dfrac{1}{{\sqrt x }} \ge \dfrac{5}{2} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\sqrt x  \ge 2\\\sqrt x  \le \dfrac{1}{2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x \ge 4\\0 < x \le \dfrac{1}{4}\end{array} \right.$

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là $S = \left[ {0;\dfrac{1}{4}} \right] \cup \left[ {4; + \,\infty } \right)$ $ \Rightarrow \,\,\left\{ \begin{array}{l}a = 0\\4b = 1\\c = 4\end{array} \right. \Rightarrow \,\,P =  - \,3.$

Đáp án cần chọn là: b

Toán Lớp 12