Jump to content

Photo

Marathon Phương trình và hệ phương trình VMF

* * * * - 17 votes

  • Please log in to reply
375 replies to this topic

#201
Baoriven

Baoriven

    Thượng úy

  • Điều hành viên OLYMPIC
  • 1424 posts

Các bài đang chờ được giải:

Bài 67: Giải hệ phương trình: 

$\left\{\begin{matrix} 4\sqrt[3]{y^2}\left ( x^2y^2+8y^2x+12y^2 \right )+2y\sqrt[3]{y}+1=5\sqrt[3]{y^2}.\sqrt{y(xy+3y)^3} & & \\ \left ( x^2y^2+8xy^2+12y^2 \right )^3+4y^4\left ( x^2y^2+8xy^2+12y^2-1 \right )=1 & & \end{matrix}\right.$

 

Bài 72: Giải hệ phương trình: 

$\left\{\begin{matrix}\sqrt{x+2}-\sqrt{y}=1 \\ \frac{1}{x}-\frac{1}{\sqrt{4x+y^2}}=\frac{1}{6} \end{matrix}\right.$

 

Bài 74: Cho phương trình: $x^{3}-2002x^{2}+2001bx-2000a=0$. Tìm GTLN của a sao cho tồn tại b để phương trình trên có 3 nghiệm trên $\left [ -2002;2002 \right ]$

 

Một bài mới:

Bài 76: Giải phương trình: 

$x+y+z+\sqrt{xyz}+4=2(\sqrt{xy}+\sqrt{yz}+\sqrt{zx})$


$$\mathbf{\text{Every saint has a past, and every sinner has a future}}.$$


#202
anhminhnam

anhminhnam

    Trung sĩ

  • Thành viên
  • 155 posts

 

Bài 76: Giải phương trình: 

$x+y+z+\sqrt{xyz}+4=2(\sqrt{xy}+\sqrt{yz}+\sqrt{zx})$

 

Xét bộ $\sqrt{x};\sqrt{y};\sqrt{z}$ theo bất đẳng thức schur và đổi biến p q r ta có

$p^2-4q+r+4=0\geq \frac{-9r}{p}+r+4\geq \frac{-9r}{3\sqrt[3]{r}}+r+4=r-3r^{\frac{2}{3}}+4=(\sqrt[3]{r}-2)^2(\sqrt[3]{r}+1)\geq 0\Rightarrow r=8$

Suy ra $x=y=z=4$

Mình nghĩ tới vậy, không biết đúng không.


:like Nếu bạn muốn đến nơi cao nhất, phải học cách bắt đầu từ nơi thấp nhất!  :like 

 


#203
An Infinitesimal

An Infinitesimal

    Đại úy

  • Thành viên
  • 1803 posts

Các bài đang chờ được giải:

Bài 67: Giải hệ phương trình: 

$\left\{\begin{matrix} 4\sqrt[3]{y^2}\left ( x^2y^2+8y^2x+12y^2 \right )+2y\sqrt[3]{y}+1=5\sqrt[3]{y^2}.\sqrt{y(xy+3y)^3} & & \\ \left ( x^2y^2+8xy^2+12y^2 \right )^3+4y^4\left ( x^2y^2+8xy^2+12y^2-1 \right )=1 & & \end{matrix}\right.$

 

 

 

Một vài thử nghiệm cho bài toán "kinh quái" (chẳng mấy hứng thú với đề cồng kềnh thế này!)

Nhận xét: $x>-3, y>0.$

Phương trình thứ hai được viết lại:

\[y^6 \left( x^2+8x+12\right)^3+4y^6\left( x^2+8x+12\right)= 1+4y^4.\]

Quăng con "$y^6$" sang VP để tiện xử lý và cũng từ đó nhận ra điều đặc biệt:

PT có thể viết lại thành

\[f(x^2+8x+12)= f\left(\frac{1}{y^2}\right),\]

trong đó $f(t)=t^3+4t$ là hàm đồng biến.

Do đó

$x^2+8x+12= \frac{1}{y^2}.$

 

 

Khi đó phương trình thứ nhất được viết lại đơn giản hơn là

\[4\sqrt[3]{y^2}+2y\sqrt[3]{y}+1=5\sqrt[3]{y^2}.y^2\sqrt{(x+3)^3}.\]

 

Đặt $a=\sqrt[3]{\frac{1}{y^2}}$, ta có hệ

$\left\{\begin{matrix} x^2+8x+12= a^3 \\ 25(x+3)^3 = \left(a^4+4a^3+a^2 \right)^2  \end{matrix}\right.$

Dẫn đến phương trình theo $a$:

\[ \left(a^4+4a^3+a^2 \right)^2 = 25  \left(\sqrt{4+a^3}-1 \right)^3.\]

(Phần còn lại cũng là một khúc xương khó nhai!)


Edited by vanchanh123, 05-07-2016 - 21:26.

Đời người là một hành trình...


#204
Baoriven

Baoriven

    Thượng úy

  • Điều hành viên OLYMPIC
  • 1424 posts

Theo em nghĩ:

Đặt: $x^2y^2+8xy^2+12y^2=a$

Suy ra từ phương trình (2): $a^3-1+4y^4(a-1)=0\Leftrightarrow (a-1)(a^2+a+1+4y^4)=0\Leftrightarrow a=1$ 

Vì $a^2+a+1+4y^4> 0$

Làm như vậy nhanh hơn và dễ hiểu hơn nhiều.


Edited by Baoriven, 07-07-2016 - 15:42.

$$\mathbf{\text{Every saint has a past, and every sinner has a future}}.$$


#205
An Infinitesimal

An Infinitesimal

    Đại úy

  • Thành viên
  • 1803 posts

Theo mình nghĩ:

Đặt: $x^2y^2+8xy^2+12y^2=a$

Suy ra từ phương trình (2): $a^3-1+4y^4(a-1)=0\Leftrightarrow (a-1)(a^2+a+1+4y^4)=0\Leftrightarrow a=1$ 

Vì $a^2+a+1+4y^4> 0$

Làm như vậy nhanh hơn và dễ hiểu hơn nhiều

(y)

Bạn có ý tưởng để giải quyết khúc xương?


Đời người là một hành trình...


#206
An Infinitesimal

An Infinitesimal

    Đại úy

  • Thành viên
  • 1803 posts

 

Bài 72: Giải hệ phương trình: 

$\left\{\begin{matrix}\sqrt{x+2}-\sqrt{y}=1 \\ \frac{1}{x}-\frac{1}{\sqrt{4x+y^2}}=\frac{1}{6} \end{matrix}\right.$

 

Thử giải bài 72:

Từ phương trinh thứ hai, suy ra $x\in (0,6).$

Từ phương trình thứ nhất, ta có $x=y+2\sqrt{y}-1 \le 2y$.

Kết hợp với phương trình thứ hai, ta có

\[f(2)= \frac{1}{6} \ge f\left(x\right),\]

với  $f\left(x\right)=\frac{1}{x}-\frac{1}{\sqrt{4x+x^2/4}}$ là hàm nghịch biến.

(Sử dụng nhận xét: $\left(16x+x^2\right)^3 \ge 12^3x^2$.)

 

Suy ra $x\ge 2$. Do đó $y\ge 1$. Vì thế $x\ge y+1.$

 

Với $y=1$, ta có $x=2.$

Xét $y>1$  (cố định $y$), xét hàm  $g(x)= \frac{1}{x}-\frac{1}{\sqrt{4x+y^2}}$.

Ta có $g$ là hàm nghịch biến trên $[y+1, 2y]$.

Do đó $g(x) \le g(y+1)= \frac{1}{(y+1)(y+2)}<\frac{1}{6}$ với mọi $y>1.$

Suy ra hệ vô nghiệm (trong trường hợp đang xét).

Kết luận: $(x,y)=(2,1)$ là nghiệm duy nhất của hệ.


Đời người là một hành trình...


#207
Baoriven

Baoriven

    Thượng úy

  • Điều hành viên OLYMPIC
  • 1424 posts

Một lời giải khác cho Bài 72.

Điều kiện: $x,y> 0$.

Nếu $y< x-1$ thì từ phương trình (1) ta có:

$\sqrt{x+2}< 1+\sqrt{x-1}\Leftrightarrow 1< \sqrt{x-1}\Leftrightarrow x> 2$

Từ phương trình (2) ta có:

$\frac{1}{x}=\frac{1}{6}+\frac{1}{\sqrt{4x+y^2}}> \frac{1}{6}+\frac{1}{\sqrt{4x+(x-1)^2}}=\frac{1}{6}+\frac{1}{x+1}$

$\Leftrightarrow \frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}-\frac{1}{6}> 0\Leftrightarrow 0< x< 2$

Vậy với điều kiện này hệ đã cho vô nghiệm.

Hoàn toàn tương tự khi ta giả sử: $y> x-1$ ta cũng kết luận như trên.

Như vậy: $y=x-1$.

Hệ đã cho tương đương: $\left\{\begin{matrix}\sqrt{x+2}-\sqrt{x-1}=1 \\\frac{1}{x} -\frac{1}{x+1}=\frac{1}{6} \end{matrix}\right.$

Ta được nghiệm: $x=2;y=1$.

Anh vanchanh123 đăng bài mới được không anh ?


Edited by Baoriven, 06-07-2016 - 15:04.

$$\mathbf{\text{Every saint has a past, and every sinner has a future}}.$$


#208
NTA1907

NTA1907

    Thượng úy

  • Thành viên
  • 1014 posts

Bài 77: Giải hệ phương trình: $\left\{\begin{matrix} &\dfrac{1}{x}-\dfrac{1}{2y}=2(y^{4}-x^{4}) \\ &\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{2y}=(3y^{2}+x^{2})(3x^{2}+y^{2}) \end{matrix}\right.$


Edited by NTA1907, 06-07-2016 - 22:04.

Vũ trụ không có biên trong không gian, không có bắt đầu và kết thúc trong thời gian và chẳng có việc gì cho đấng sáng thế phải làm ở đây cả.

 


#209
Baoriven

Baoriven

    Thượng úy

  • Điều hành viên OLYMPIC
  • 1424 posts

Lời giải bài 77:

Hệ phương trình tương đương: $\left\{\begin{matrix}\frac{1}{x}-\frac{1}{2y}=2(y^4-x^4) \\ \frac{1}{x}+\frac{1}{2y}=3(x^4+y^4)+10x^2y^2 \end{matrix}\right.$

Ta có: $\left\{\begin{matrix}\frac{2}{x}=5y^4+x^4+10x^2y^2 \\ \frac{1}{y} =5x^4+y^4+10x^2y^2 \end{matrix}\right.$

$\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}2=5xy^4+x^5+10x^3y^2 \\ 1=5x^4y+y^5+10x^2y^3 \end{matrix}\right.$

Cộng trừ hai vế hai phương trình trên ta được: $\left\{\begin{matrix}(x+y)^5=3 \\ (x-y)^5=1 \end{matrix}\right.$

Từ đó được nghiệm: $(x;y)=(\frac{\sqrt[5]{3}+1}{2};\frac{\sqrt[5]{3}-1}{2})$


$$\mathbf{\text{Every saint has a past, and every sinner has a future}}.$$


#210
Baoriven

Baoriven

    Thượng úy

  • Điều hành viên OLYMPIC
  • 1424 posts

Bài 78: Giải hệ phương trình:

$\left\{\begin{matrix}2y^3+(4-x)y^2+4y=x^2+2x \\ 3(\sqrt{x-1}+\sqrt[3]{4(x-y+1)})=(x+1)^2-8y+8 \end{matrix}\right.$

 

P/S: Còn Bài 74 của NTA1907


$$\mathbf{\text{Every saint has a past, and every sinner has a future}}.$$


#211
leminhnghiatt

leminhnghiatt

    Thượng úy

  • Thành viên
  • 1078 posts

Bài 78: Giải hệ phương trình:

$\left\{\begin{matrix}2y^3+(4-x)y^2+4y=x^2+2x \\ 3(\sqrt{x-1}+\sqrt[3]{4(x-y+1)})=(x+1)^2-8y+8 \end{matrix}\right.$

 

Lời giải:

 

CodeCogsEqn (2).gif


Don't care


#212
An Infinitesimal

An Infinitesimal

    Đại úy

  • Thành viên
  • 1803 posts

Bài 79: Tìm tất các các nghiệm phức của hệ phương trình

$\left\{\begin{matrix}x^2=y+1, \\y^2=z+1,\\ z^2=x+1.\end{matrix}\right.$


Đời người là một hành trình...


#213
Baoriven

Baoriven

    Thượng úy

  • Điều hành viên OLYMPIC
  • 1424 posts

Lời giải bài 79:

Do $x^2,y^2,z^2\geq 0$ nên $x+1\ge 0;y+1 \ge 0;z+1\ge 0\Rightarrow x,y,z \ge -1$.

*) Nếu: $x\geq 0$ thì $z^2 =x+1 \ge 1\Rightarrow z>0\Rightarrow y^2=z+1 >1 \Rightarrow y>0$.

Không mất tổng quát giả sử: $x\ge y\ge z >0 \Rightarrow x^2 \ge y^2 \ge z^2 >0 \Rightarrow y\ge z \ge x \Rightarrow x=y=z$.

Suy ra: $x^2 =x+1 \Rightarrow x=y=z=\frac{1+\sqrt{5}}{2}$.

*) Nếu: $-1\leq x\leq 0$ thì $y+1 =x^2 <1 \Rightarrow y\le 0\Rightarrow z+1 =y^2 <1 \Rightarrow z<0$.

Không mất tổng quát giả sử: $-1\le x\le y\le z\le 0 \Rightarrow x^2 \ge y^2 \ge z^2 >0 \Rightarrow y \ge z \ge x$.

Suy ra: $x=y=z=\frac{1-\sqrt{5}}{2}$.

Vậy ta được: $x=y=z=\frac{1\pm \sqrt{5}}{2}$.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bài 80: Giải hệ phương trình:

$\left\{\begin{matrix}6(\sqrt{xy}-1)=y-x \\ x+\frac{6(x^3+y^3)}{x^2+xy+y^2}=\sqrt{2(x^2+y^2)}+3 \end{matrix}\right.$


$$\mathbf{\text{Every saint has a past, and every sinner has a future}}.$$


#214
LuaMi

LuaMi

    Binh nhất

  • Thành viên mới
  • 46 posts
Bài 79 theo mình nghĩ là hoán vị vòng quanh thôi, chỉ được giả sử số lớn nhất thôi chứ

#215
An Infinitesimal

An Infinitesimal

    Đại úy

  • Thành viên
  • 1803 posts

Em 

 

Lời giải bài 79:

Do $x^2,y^2,z^2\geq 0$ nên $x+1\ge 0;y+1 \ge 0;z+1\ge 0\Rightarrow x,y,z \ge -1$.

*) Nếu: $x\geq 0$ thì $z^2 =x+1 \ge 1\Rightarrow z>0\Rightarrow y^2=z+1 >1 \Rightarrow y>0$.

Không mất tổng quát giả sử: $x\ge y\ge z >0 \Rightarrow x^2 \ge y^2 \ge z^2 >0 \Rightarrow y\ge z \ge x \Rightarrow x=y=z$.

Suy ra: $x^2 =x+1 \Rightarrow x=y=z=\frac{1+\sqrt{5}}{2}$.

*) Nếu: $-1\leq x\leq 0$ thì $y+1 =x^2 <1 \Rightarrow y\le 0\Rightarrow z+1 =y^2 <1 \Rightarrow z<0$.

Không mất tổng quát giả sử: $-1\le x\le y\le z\le 0 \Rightarrow x^2 \ge y^2 \ge z^2 >0 \Rightarrow y \ge z \ge x$.

Suy ra: $x=y=z=\frac{1-\sqrt{5}}{2}$.

Vậy ta được: $x=y=z=\frac{1\pm \sqrt{5}}{2}$.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bài 80: Giải hệ phương trình:

$\left\{\begin{matrix}6(\sqrt{xy}-1)=y-x \\ x+\frac{6(x^3+y^3)}{x^2+xy+y^2}=\sqrt{2(x^2+y^2)}+3 \end{matrix}\right.$

không đọc kỹ đề!


Đời người là một hành trình...


#216
An Infinitesimal

An Infinitesimal

    Đại úy

  • Thành viên
  • 1803 posts

Bài 79 theo mình nghĩ là hoán vị vòng quanh thôi, chỉ được giả sử số lớn nhất thôi chứ

Bạn chưa cẩn thận đọc đề.


Đời người là một hành trình...


#217
nguyenduy287

nguyenduy287

    Thượng sĩ

  • Thành viên
  • 256 posts

Bài 80: Giải phương trình : $3x^2+11x-1=13\sqrt{2x^3+2x^2+x-1}$


  "DÙ BẠN NGHĨ BẠN CÓ THỂ HAY BẠN KHÔNG THỂ, BẠN ĐỀU ĐÚNG "

                                                                                               -Henry Ford -

  

 

 

 

 


#218
An Infinitesimal

An Infinitesimal

    Đại úy

  • Thành viên
  • 1803 posts

Bài 80: Giải hệ phương trình:

$\left\{\begin{matrix}6(\sqrt{xy}-1)=y-x \\ x+\frac{6(x^3+y^3)}{x^2+xy+y^2}=\sqrt{2(x^2+y^2)}+3 \end{matrix}\right.$

 

Từ hệ, suy ra $x, y>0.$
Từ phương trình thứ nhất, ta có \[\frac{x-y}{2}+3\sqrt{xy}=3.\]
Thay vào phương trình thứ 2, (có biến đổi), ta được
\[\frac{x+y}{2}+\frac{6(x^3+y^3)}{x^2+xy+y^2}=\sqrt{2(x^2+y^2)}+3\sqrt{xy}.\]
 
\[\frac{3}{2}\left(x+y-2\sqrt{xy}\right)+\left(\frac{6(x^3+y^3)}{x^2+xy+y^2}-2(x+y)\right)=\sqrt{2(x^2+y^2)}-(x+y).\]
 
Hay 
 
\[\frac{3(x-y)^2}{2(\sqrt{x}+\sqrt{y})^2}+\frac{4(x+y)(x-y)^2)}{x^2+xy+y^2}=\frac{(x-y)^2}{\sqrt{2(x^2+y^2)}+(x+y)}.\]
Nhận xét 
\[\frac{3}{2(\sqrt{x}+\sqrt{y})^2} > \frac{1}{\sqrt{2(x^2+y^2)}+(x+y)}.\]
 
Do đó từ phương trình trên, ta suy ra được $x=y$.
Suy ra $x=y=1$.

Edited by vanchanh123, 11-07-2016 - 23:18.

Đời người là một hành trình...


#219
Baoriven

Baoriven

    Thượng úy

  • Điều hành viên OLYMPIC
  • 1424 posts

Một lời giải khác của Bài 80:

Điều kiện: $\left\{\begin{matrix}xy\geq 0 \\ x^2+xy+y^2\neq 0 \end{matrix}\right.$.

Nếu $x=0$ hoặc $y=0$ thì hệ vô nghiệm.

Nếu $x\leq 0,y\leq 0,x^2+y^2\neq 0$ thì VT của (2) âm, phương trình (2) không thỏa mãn.

Do đó: $x> 0,y> 0$.

Vì: $2\sqrt{xy}\leq x+y$ nên từ phương trình (1) suy ra:

$6=x+6\sqrt{xy}-y\leq x+3(x+y)-y=4x+2y\Rightarrow 2x+y\geq 3$

Mặt khác ta có: $xy\leq \frac{x^2+y^2}{2}\Rightarrow \frac{3(x^3+y^3)}{x^2+xy+y^2}\geq \frac{2(x^3+y^3)}{x^2+y^2}$.

Ta chứng minh: $\frac{2(x^3+y^3)}{x^2+y^2}\geq \sqrt{2(x^2+y^2)}\Leftrightarrow x^6+y^6+4x^3y^3\geq 3x^4y^2+3x^2y^4$.

Áp dụng Cauchy ta có: $\left\{\begin{matrix}x^6+x^3y^3+x^3y^3\geq 3x^4y^2 \\ y^6+x^3y^3+x^3y^3\geq 3x^2y^4 \end{matrix}\right.$.

Từ đó suy ra: $\frac{3(x^3+y^3)}{x^2+xy+y^2}\geq \sqrt{2(x^2+y^2)}$.

Từ phương trình (2), ta có: $3=x+\frac{6(x^3+y^3)}{x^2+xy+y^2}-\sqrt{2(x^2+y^2)}\geq x+\sqrt{2(x^2+y^2)}\geq x+(x+y)=2x+y\geq 3$.

Suy ra: $\left\{\begin{matrix}2x+y=3 \\ x=y \end{matrix}\right.$.

Ta được $x=y=1$. thỏa mãn các điều kiện bài toán.


$$\mathbf{\text{Every saint has a past, and every sinner has a future}}.$$


#220
Baoriven

Baoriven

    Thượng úy

  • Điều hành viên OLYMPIC
  • 1424 posts

Bài 82: Giải phương trình:

$\left( {3{x^2} + 2x + 7} \right)\sqrt {2x + 7} - \left( {3{x^2} - 7x + 26} \right)\sqrt {x - 1} = 2{x^3} + 14{x^2} - 2x + 22$

 

P/S: Bài này không khó nhưng nhờ các VMFers giải chi tiết.

        Bài của bạn nguyenduy287bài 81.

        Còn bài Bài 74 của NTA1907 nữa.


Edited by Baoriven, 12-07-2016 - 20:57.

$$\mathbf{\text{Every saint has a past, and every sinner has a future}}.$$





1 user(s) are reading this topic

0 members, 1 guests, 0 anonymous users