Sử dụng điều kiện có nghiệm và hàm số để giải hệ phương trình

Đề bài: Giải hệ phương trình sau trên tập số thực:

[latex]\left\{\begin{matrix} \left ( 2x^{2}-1 \right )\left ( 2y^{2} -1\right )=\frac{7xy}{2} & & \\ x^{2}+y^{2}+xy-7x-6y+14=0 & & \end{matrix}\right.[/latex]

Bài giải:

Từ phương trình thứ hai của hệ, coi [latex]x[/latex] là ẩn chính

[latex]x^{2}+\left ( y-7 \right )x+y^{2}-6y+14=0[/latex]

Phương trình có nghiệm khi và chỉ khi [latex]\left ( y-7 \right )^{2}-4\left ( y^{2}-6y+14 \right )\geqslant 0\Leftrightarrow 1\leqslant y\leqslant \frac{7}{3}[/latex]

Tương tự, ta cũng có [latex]2\leqslant x\leqslant \frac{10}{3}[/latex]

Viết phương trình thứ nhất của hệ đã cho về dạng [latex]\left ( 2x-\frac{1}{x} \right )\left ( 2y-\frac{1}{y} \right )=\frac{7}{2}[/latex]

Xét hàm số [latex]f\left ( x \right )=2x-\frac{1}{x}[/latex] trên [latex]\left [ 2; \frac{10}{3} \right ][/latex]

Tính đạo hàm [latex]f’\left ( x \right )=2+\frac{1}{x^{2}}>0\left ( \forall x\in \left [ 2;\frac{10}{3} \right ] \right )[/latex]

Suy ra [latex]\frac{7}{2}\leqslant 2x-\frac{1}{x}\leqslant \frac{191}{30} \left ( 1 \right )[/latex]

Tương tự, ta cũng có [latex]1\leqslant 2y-\frac{1}{y}\leqslant \frac{89}{21} \left ( 2 \right )[/latex]

Từ [latex]\left ( 1 \right )[/latex] và [latex]\left ( 2 \right )[/latex] suy ra [latex]\left ( 2x-\frac{1}{x} \right )\left ( 2y-\frac{1}{y} \right )\geqslant \frac{7}{2}[/latex]

Đẳng thức xảy ra khi [latex]x=2,y=1[/latex]

Thử lại hệ phương trình không thỏa mãn nên hệ đã cho vô nghiệm.

  

Chia sẻ

About casiobitex

casiobitex

Bài Viết Tương Tự

Về vấn đề giải phương trình $f'(x)=0$

Bài toán. Cho hàm số $f(x)=\dfrac{\sqrt{x^2-4x+5}}{x-1}$. Giải phương trình $f'(x)=0$.   Giải phương trình là …