Sử dụng điều kiện có nghiệm và hàm số để giải hệ phương trình
- 09/11/2017
- 297 lượt xem
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.