Câu hỏi
Cho hai biểu thức \(P = \frac{{a - 9}}{{\sqrt a - 3}}\) và \(Q = \frac{3}{{\sqrt a - 3}} + \frac{2}{{\sqrt a + 3}} + \frac{{a - 5\sqrt a - 3}}{{a - 9}}\) với \(a \ge 0,\,\,a \ne 9\)
Câu 1: Khi \(a = 81\), tính giá trị biểu thức \(P.\)
- A \(10\)
- B \(11\)
- C \(12\)
- D \(13\)
Phương pháp giải:
Xét xem \(a = 81\) có thỏa mãn ĐKXĐ hay không sau đó thay vào để tính giá trị biểu thức.
Lời giải chi tiết:
Khi \(a = 81\;\;\left( {tm} \right) \Rightarrow P = \frac{{81 - 9}}{{\sqrt {81} - 3}} = \frac{{72}}{{9 - 3}} = \frac{{72}}{6} = 12\)
Vậy khi \(a = 81\) thì \(P = 12.\)
Chọn C.
Câu 2: Rút gọn biểu thức \(Q.\)
- A \(Q = \frac{a}{{a - 3}}\)
- B \(Q = \frac{a}{{a - 9}}\)
- C \(Q = \frac{{\sqrt a }}{{a - 3}}\)
- D \(Q = \frac{{\sqrt a }}{{a - 9}}\)
Phương pháp giải:
Quy đồng mẫu các phân thức, biến đổi và rút gọn biểu thức.
Lời giải chi tiết:
ĐKXĐ: \(a \ge 0,\;\;a \ne 9.\)
\(\begin{array}{l}Q = \frac{3}{{\sqrt a - 3}} + \frac{2}{{\sqrt a + 3}} + \frac{{a - 5\sqrt a - 3}}{{a - 9}} = \frac{{3\left( {\sqrt a + 3} \right) + 2\left( {\sqrt a - 3} \right) + a - 5\sqrt a - 3}}{{\left( {\sqrt a - 3} \right).\left( {\sqrt a + 3} \right)}}\\\;\;\; = \frac{{3\sqrt a + 9 + 2\sqrt a - 6 + a - 5\sqrt a - 3}}{{a - 9}} = \frac{a}{{a - 9}}.\end{array}\)
Chọn B.
Câu 3: \(Q = \frac{{\sqrt a }}{{a - 9}}\)
- A \(\min A = 10\)
- B \(\min A = 11\)
- C \(\min A = 12\)
- D \(\min A = 13\)
Phương pháp giải:
Tính \(A,\) đưa kết quả về dạng sử dụng bất đẳng thức Cô-si sẽ triệt tiêu hết \(a.\)
Lời giải chi tiết:
ĐKXĐ: \(a > 9.\)
\(A = P.Q = \frac{{a - 9}}{{\sqrt a - 3}}.\frac{a}{{a - 9}} = \frac{a}{{\sqrt a - 3}} = \sqrt a + 3 + \frac{9}{{\sqrt a - 3}} = \left( {\sqrt a - 3} \right) + \frac{9}{{\sqrt a - 3}} + 6\)
Vì \(a > 9 \Rightarrow \sqrt a - 3 > 0 \Rightarrow \frac{9}{{\sqrt a - 3}} > 0\)
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số không âm \(\left( {\sqrt a - 3} \right)\) và \(\frac{9}{{\sqrt a - 3}}\) ta được:
\(\begin{array}{l}\left( {\sqrt a - 3} \right) + \frac{9}{{\sqrt a - 3}} \ge 2.\sqrt {\left( {\sqrt a - 3} \right).\frac{9}{{\sqrt a - 3}}} = 6\\ \Rightarrow A = \left( {\sqrt a - 3} \right) + \frac{9}{{\sqrt a - 3}} + 6 \ge 12.\end{array}\)
Dấu ‘‘=’’ xảy ra
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \sqrt a - 3 = \frac{9}{{\sqrt a - 3}} \Leftrightarrow {\left( {\sqrt a - 3} \right)^2} = 9\;\;\;\left( {do\;\;\sqrt a - 3 > 0} \right)\\ \Leftrightarrow \sqrt a - 3 = 3 \Leftrightarrow \sqrt a = 6 \Leftrightarrow a = 36\;\;\left( {tm} \right)\end{array}\)
Vậy \(\min A = 12\) đạt được khi \(a = 36\).
Chọn C.