Bài 5 (trang 79 SGK Đại Số 10)
Chứng minh rằng:
x4 - √x5 + x - √x + 1 > 0, ∀ x ≥ 0
Lời giải
Đặt t = √x (điều kiện t ≥ 0),
Khi đó:
x4 – √x5 + x – √x + 1 = (√x)8 – (√x)5 + (√x)2 – (√x) + 1 = t8 – t5 + t2 – t + 1
Ta cần chứng minh : t8 – t5 + t2 – t + 1 > 0
Cách 1: Xét 2 trường hợp:
+ Xét 0 ≤ t < 1 ⇒ t3 < 1 ⇒ 1 – t3 > 0 ; 1 – t > 0
t8 – t5 + t2 – t + 1 = t8 + (t2 – t5) + (1 – t)
= t8 + t2.(1 – t3) + (1 – t)
> 0 + 0 + 0 = 0
+ Xét t ≥ 1 ⇒ t3 ≥ 1 ⇒ t3 – 1 ≥ 0 và t – 1 ≥ 0.
t8 – t5 + t2 – t + 1 = t5.(t3 – 1) + t.(t – 1) + 1
≥ 0 + 0 + 1 > 0
Vậy với ∀ t ≥ 0 thì t8 – t5 + t2 – t + 1 > 0
hay x4 – √x5 + x – √x + 1 > 0, ∀ x ≥ 0 (đpcm)
Cách 2: Biến đổi biểu thức
2.(t8 – t5 + t2 – t + 1) = t8 + t8 – 2t5 + t2 + t2 – 2t + 1 + 1
= t8 + (t4 – t)2 + (t – 1)2 + 1.
≥ 0 + 0 + 0 + 1 = 1.
(Vì t8 ≥ 0 ; (t4 – t)2 ≥ 0; (t – 1)2 ≥ 0)
⇒ t8 – t5 + t2 – t + 1 ≥ 1/2 > 0 hay x4 – √x5 + x – √x + 1 > 0, ∀ x ≥ 0 (đpcm)
Tham khảo toàn bộ: Giải Toán 10