Biểu thức A = x^2 + 5x + 5/x^2 + 4x + 4 có giá trị lớn — Không quảng cáo

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất cơ bản của phân thức đại số:

Nếu tử và mẫu của một phân thức có nhân tử chung thì khi chia cả tử và mẫu cho nhân tử chung đó ta được một phân thức bằng phân thức đã cho:

\(\frac{{A:N}}{{B:N}} = \frac{A}{B}\) (\(N\) là một nhân tử chung)

\({x^2} + 4{\rm{x}} + 4 \ne 0 \Leftrightarrow {\left( {x + 2} \right)^2} \ne 0 \Leftrightarrow x \ne  - 2\)

Điều kiện:

\(\begin{array}{l}A = \frac{{{x^2} + 5x + 5}}{{{x^2} + 4x + 4}} = \frac{{{x^2} + 4x + 4}}{{{x^2} + 4x + 4}} + \frac{{x + 1}}{{{x^2} + 4x + 4}} = 1 + \frac{{x + 1}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}\\ = 1 + \frac{{x + 2}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} - \frac{1}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} = 1 + \frac{1}{{x + 2}} - \frac{1}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}\\ = 1 - \left[ {\frac{1}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} - \frac{1}{{x + 2}} + \frac{1}{4} - \frac{1}{4}} \right] = 1 - \left[ {\frac{1}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} - \frac{1}{{x + 2}} + \frac{1}{4}} \right] + \frac{1}{4}\\ = \frac{5}{4} - {\left( {\frac{1}{{x + 2}} - \frac{1}{2}} \right)^2}\end{array}\)

Ta có \({\left( {\frac{1}{{x + 2}} - \frac{1}{2}} \right)^2} \ge 0\forall x \ne  - 2 \Rightarrow \frac{5}{4} - {\left( {\frac{1}{{x + 2}} - \frac{1}{2}} \right)^2} \le \frac{5}{4}\forall x \ne  - 2\) hay \(A \le \frac{5}{4}\)

Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow {\left( {\frac{1}{{x + 2}} - \frac{1}{2}} \right)^2} = 0 \Leftrightarrow \frac{1}{{x + 2}} = \frac{1}{2} \Leftrightarrow x = 0\,(tm)\)

Vậy biểu thức \(A = \frac{{{x^2} + 5x + 5}}{{{x^2} + 4x + 4}}\) có giá trị lớn nhất là \(\frac{5}{4}\) tại \(x = 0\).