Cho biểu thức: \(S = \frac{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}{x}.\left( {1 - \frac{{{x^2}}}{{x + 2}}} \right) - \frac{{{x^2} + 6x + 4}}{x}\)
a) Rút gọn rồi tính giá trị của biểu thức \(S\) tại \(x = 0,1\)
b) Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức \(S\)
Áp dụng hằng đẳng thức và phép cộng trừ nhân chia phân thức đại số để rút gọn rồi tính giá trị của biểu thức.
Advertisements (Quảng cáo)
a) Điều kiện xác định của biểu thức \(S\) là: \(x \ne 0;x \ne - 2\)
Rút gọn biểu thức ta có:
\(\begin{array}{l}S = \frac{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}{x}.\left( {1 - \frac{{{x^2}}}{{x + 2}}} \right) - \frac{{{x^2} + 6x + 4}}{x}\\ = \frac{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}{x}.\frac{{x + 2 - {x^2}}}{{x + 2}} - \frac{{{x^2} + 6x + 4}}{x}\\ = \frac{{\left( {x + 2} \right).\left( { - {x^2} + x + 2} \right)}}{x} - \frac{{{x^2} + 6x + 4}}{x}\\ = \frac{{ - {x^3} + {x^2} + 2x - 2{x^2} + 2x + 4 - {x^2} - 6x - 4}}{x}\\ = \frac{{ - {x^3} - 2{x^2} - 2x}}{x} = - {x^2} - 2x - 2\end{array}\)
Giá trị của biểu thức \(S\) tại \(x = 0,1\) là: \( - 0,{1^2} - 2.0,1 - 2 = - 2,21\)
b) Ta có: \(S = - {x^2} - 2x - 2 = - \left( {{x^2} - 2x + 1} \right) - 1 = - {\left( {x - 1} \right)^2} - 1\)
Suy ra \(S\) đạt giá trị lớn nhất khi \( - {\left( {x - 1} \right)^2} - 1\) đạt giá trị lớn nhất. Mà với mọi \(x\), ta có \({\left( {x - 1} \right)^2} \ge 0\) hay \( - {\left( {x - 1} \right)^2} - 1 \le - 1\).
Vậy giá trị lớn nhất của \(S\) là -1 khi \(\left( {x - 1} \right) = 0\) hay \(x = 1\) (thỏa mãn điều kiện xác định)