[TEX](I)\left{\begin{x+\sqrt{x^2-2x+2} =3^{y-1} +1}\\{y+\sqrt{y^2-2y+2} =3^{x-1} +1}[/TEX]
Bài giải
[TEX](I) \Leftrightarrow \ \left{\begin{x-1 +\sqrt{(x-1)^2 +1} =3^{y-1} }\\{y-1 +\sqrt{(y-1)^2+1} = 3^{x-1}} [/TEX]
[TEX]Coi u= x-1 , v=y-1[/TEX]
Hệ được viết lại:
[TEX]\left{\begin{u+\sqrt{u^2+1} =3^v(1)}\\{v+\sqrt{v^2 +1}=3^u(2)}[/TEX]
Xét hàm số :
[TEX]f(t) = t+\sqrt{t^2 +1 }[/TEX]
[TEX]f'(t) =1 + \frac{t}{\sqrt{t^2+1}} = \frac{\sqrt{t^2 +1} +t}{\sqrt{t^2+1}}[/TEX]
[TEX]NX : \sqrt{t^2 +1} > \sqrt{t^2} >|t| >-t \rightarrow \ \sqrt{t^2+1} +t>0[/TEX]
[TEX]\rightarrow \ f'(t) >0 \forall t\in R[/TEX]
Do vai trò của [TEX]u[/TEX] , [TEX]v [/TEX]như nhau :
[TEX]G/s : u>v \rightarrow \ 3^v >3^u \rightarrow \ v>u[/TEX]
Vậy[TEX] u=v[/TEX]
Thay vào [TEX](1)[/TEX] ta được :
[TEX] u +\sqrt{u^2+1} =3^u (3)[/TEX]
[TEX] Do u +\sqrt{u^2+1} >0 \forall u \in R[/TEX]
[TEX]PT (3) \Leftrightarrow \ ln (u +\sqrt{u^2+1}) =uln3[/TEX]
[TEX] \Leftrightarrow \ ln ( u +\sqrt{u^2+1}) - u ln3 =0[/TEX]
Xét [TEX]h/s : g(u)= ln ( u +\sqrt{u^2+1}) - u ln3 u \in R[/TEX]
[TEX]g'(u)= \frac{1}{\sqrt{u^2 +1}} -ln3[/TEX]
Vì [TEX]\frac{1}{\sqrt{u^2 +1}} \le 1 < ln3[/TEX]
[TEX]\rightarrow \ g'(u) <0 \forall u \in R[/TEX]
[TEX]\rightarrow \ g(u) NB[/TEX] trên [TEX]R[/TEX]
[TEX]PT (3)[/TEX] có không quá 1 nghiệm mà [TEX]u=0 [/TEX]là nghiệm[TEX] \rightarrow \ u=v=0[/TEX]
[TEX]\rightarrow \ x=y=1[/TEX]