Giải các bất phương trình sau:
a) \(\sqrt {{x^2} - 4x - 12} \le - 4\)
b) \(\left( {x - 2} \right)\sqrt {{x^2} + 4} \le {x^2} - 4\)
c) \(\sqrt {{x^2} - 8x} \ge 2\left( {x + 1} \right)\)
d) \(\sqrt {x\left( {x + 3} \right)} \le 6 - {x^2} - 3x\)
a) Ta có:
\(\begin{array}{l}
\sqrt {{x^2} - 4x - 12} \le - 4\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{x^2} - 4x - 12 \ge 0\\
x - 4 \le 0\\
{x^2} - 4x - 12 \le {\left( {x - 4} \right)^2}
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\left[ \begin{array}{l}
x \le - 2\\
x \ge 6
\end{array} \right.\\
x \ge 4\\
4x \le 28
\end{array} \right. \Leftrightarrow 6 \le x \le 7
\end{array}\)
Vậy S = [6,7]
b) Ta có:
\(\begin{array}{l}
\left( {x - 2} \right)\sqrt {{x^2} + 4} \le {x^2} - 4\\
\Leftrightarrow \left( {x - 2} \right)\left( {\sqrt {{x^2} + 4} - x - 2} \right) \le 0
\end{array}\)
\(\begin{array}{l}
\left( {x - 2} \right)\sqrt {{x^2} + 4} \le {x^2} - 4\\
\Leftrightarrow {x^2} + 4 \le {\left( {x + 2} \right)^2} \Leftrightarrow x \ge 0
\end{array}\)
Kết hợp với điều kiện, ta có: x > 2.
\(\begin{array}{l}
\left( {x - 2} \right)\sqrt {{x^2} + 4} \le {x^2} - 4\\
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
x + 2 > 0\\
\left\{ \begin{array}{l}
x + 2 \ge 0\\
{x^2} + 4 \ge {\left( {x + 2} \right)^2}
\end{array} \right.
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
x < - 2\\
\left\{ \begin{array}{l}
x \ge - 2\\
x \le 0
\end{array} \right.
\end{array} \right. \Leftrightarrow x \le 0
\end{array}\)
Vậy \(S = \left( { - \infty ;0} \right] \cup \left[ {2; + \infty } \right)\)
c) Bất phương trình đã cho tương đương với:
\(\begin{array}{l}
\left( I \right) \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{x^2} - 8x \ge 0}\\
{x + 1 < 0}
\end{array}} \right.\\
\left( {II} \right) \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x + 1 \ge 0}\\
{{x^2} - 8x \ge 4{{\left( {x + 1} \right)}^2}}
\end{array}} \right.
\end{array}\)
Ta có:
\(\begin{array}{l}
\left( I \right) \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\left[ \begin{array}{l}
x \le 0\\
x \ge 8
\end{array} \right.\\
x < - 1
\end{array} \right. \Leftrightarrow x < - 1\\
\left( {II} \right) \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x \ge - 1\\
3{x^2} + 16x + 4 \le 0
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x \ge - 1\\
\frac{{ - 8 - 2\sqrt {13} }}{3} \le x \le \frac{{ - 8 + 2\sqrt {13} }}{3}
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow - 1 \le x \le \frac{{ - 8 + 2\sqrt {13} }}{3}
\end{array}\)
Tập nghiệm của bất phương trình đã cho là:
\(\begin{array}{l}
S = \left( { - \infty ; - 1} \right) \cup \left[ { - 1;\frac{{ - 8 + 2\sqrt {13} }}{3}} \right]\\
= \left( { - \infty ;\frac{{ - 8 + 2\sqrt {13} }}{3}} \right]
\end{array}\)
d) Đặt \(t = \sqrt {x\left( {x + 3} \right)} \,\,\left( {t \ge 0} \right)\)
⇒ x2 + 3x = t2 ⇔ t2 + t - 6 ≤ 0
⇔ - 3 ≤ t ≤ 2
Kết hợp với điều kiện:
0 ≤ t ≤ 2 ⇔ 0 ≤ x2 + 3x ≤ 4
\(\begin{array}{l}
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{x^2} + 3x \ge 0\\
{x^2} + 3x - 4 \le 0
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\left[ \begin{array}{l}
x \le - 3\\
x \ge 0
\end{array} \right.\\
- 4 \le x \le 1
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
- 4 \le x \le - 3\\
0 \le x \le 1
\end{array} \right.
\end{array}\)
Vậy S = [−4,−3]∪[0,1]
-- Mod Toán 10
Copyright © 2021 HOCTAP247