Bài 78 trang 155 SGK Đại số 10 nâng cao

Tìm giá trị nhỏ nhất của các hàm số sau

LG a

\(f(x) = |x + {1 \over x}|\)

Phương pháp giải:

Áp dụng BĐT Cô - si cho hai số dương \(a + b \ge 2\sqrt {ab} \)

Lời giải chi tiết:

Vì với mọi x ≠ 0; x và \({1 \over x}\)  cùng dấu nên:

\(f(x) = |x + {1 \over x}| = |x| + {1 \over {|x|}} \)

Áp dụng BĐT Cô - si cho hai số dương \(|x|, {1 \over {|x|}}\) ta có:

\(|x| + {1 \over {|x|}}  \ge 2\sqrt {|x|.{1 \over {|x|}}}  = 2\) với mọi x ≠ 0 hay \(f(x)\ge 2\) với mọi x ≠ 0.

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi: \(|x| = {1 \over {|x|}} \Leftrightarrow x^2 = 1\) \(\Leftrightarrow x =  \pm 1\)

Vậy giá trị nhỏ nhất của f(x) là 2.

LG b

\(g(x) = {{{x^2} + 2} \over {\sqrt {{x^2} + 1} }}\)

Phương pháp giải:

Thu gọn g(x) rồi áp dụng BĐT Cô - si.

Lời giải chi tiết:

Với mọi x ∈ R, ta có:

\( g(x) = {{{x^2} + 1} \over {\sqrt {{x^2} + 1} }} + {1 \over {\sqrt {{x^2} + 1} }} \)
\(= \sqrt {{x^2} + 1} + {1 \over {\sqrt {{x^2} + 1} }}\)

Áp dụng BĐT cho hai số dương \(\sqrt {{x^2} + 1} , {1 \over {\sqrt {{x^2} + 1} }}\) ta có:

\(\sqrt {{x^2} + 1} + {1 \over {\sqrt {{x^2} + 1} }}\) \( \ge 2\sqrt {\sqrt {{x^2} + 1} .{1 \over {\sqrt {{x^2} + 1} }}}=2\)

\(g(x) = 2 \Leftrightarrow \sqrt {{x^2} + 1}  = {1 \over {\sqrt {{x^2} + 1} }} \)

\(\Leftrightarrow {x^2} + 1 = 1 \Leftrightarrow x = 0\)

Vậy giá trị nhỏ nhất của g(x) là 2.