Bài 85 trang 130 SGK giải tích 12 nâng cao

2024-09-14 19:39:58

Đề bài

Cho \(x < 0\). Chứng minh rằng: \(\sqrt {{{ - 1 + \sqrt {1 + {1 \over 4}{{\left( {{2^x} - {2^{ - x}}} \right)}^2}} } \over {1 + \sqrt {1 + {1 \over 4}{{\left( {{2^x} - {2^{ - x}}} \right)}^2}} }}}  = {{1 - {2^x}} \over {1 + {2^x}}}\)

Lời giải chi tiết

Ta có: \(1 + {1 \over 4}{\left( {{2^x} - {2^{ - x}}} \right)^2} \)

\(\begin{array}{l}
= 1 + \frac{1}{4}\left( {{2^{2x}} - {{2.2}^x}{{.2}^{ - x}} + {2^{ - 2x}}} \right)\\
= 1 + \frac{1}{4}\left( {{4^x} - 2 + {4^{ - x}}} \right)
\end{array}\)

\(= {1 \over 4}\left( {4 + {4^x} - 2 + {4^{ - x}}} \right)\)

\(= {1 \over 4}\left( {{4^x} + 2 + {4^{ - x}}} \right) \)

\( = \frac{1}{4}\left( {{2^{2x}} + {{2.2}^x}{{.2}^{ - x}} + {2^{ - 2x}}} \right)\)

\(= {1 \over 4}{\left( {{2^x} + {2^{ - x}}} \right)^2}\)

\( \Rightarrow \sqrt {1 + \frac{1}{4}{{\left( {{2^x} - {2^{ - x}}} \right)}^2}} \) \( = \sqrt {\frac{1}{4}{{\left( {{2^x} + {2^{ - x}}} \right)}^2}} \) \(   = \frac{1}{2}\left( {{2^x} + {2^{ - x}}} \right)\)

Do đó:

\(\eqalign{
& \sqrt {{{ - 1 + \sqrt {1 + {1 \over 4}{{\left( {{2^x} - {2^{ - x}}} \right)}^2}} } \over {1 + \sqrt {1 + {1 \over 4}{{\left( {{2^x} - {2^{ - x}}} \right)}^2}} }}} \cr&= \sqrt {{{ - 1 + {1 \over 2}\left( {{2^x} + {2^{ - x}}} \right)} \over {1 + {1 \over 2}\left( {{2^x} + {2^{ - x}}} \right)}}} \cr& = \sqrt {\frac{{\frac{{ - 2 + {2^x} + {2^{ - x}}}}{2}}}{{\frac{{2 + {2^x} + {2^{ - x}}}}{2}}}} \cr&= \sqrt {{{{2^x} - 2 + {2^{ - x}}} \over {{2^x} + 2 + {2^{ - x}}}}} \cr 
& = \sqrt {{{{2^x} - 2 + {1 \over {{2^x}}}} \over {{2^x} + 2 + {1 \over {{2^x}}}}}}\cr&  = \sqrt {\frac{{\frac{{{4^x} - {{2.2}^x} + 1}}{{{2^x}}}}}{{\frac{{{4^x} + {{2.2}^x} + 1}}{{{2^x}}}}}} \cr&= \sqrt {{{{4^x} - {{2.2}^x} + 1} \over {{4^x} + {{2.2}^x} + 1}}} \cr&= \sqrt {{{{{\left( {{2^x} - 1} \right)}^2}} \over {{{\left( {{2^x} + 1} \right)}^2}}}}  = \frac{{\left| {{2^x} - 1} \right|}}{{\left| {{2^x} + 1} \right|}}\cr&= {{1 - {2^x}} \over {1 + {2^x}}} \cr} \) 

(vì với \(x < 0\) thì \({2^x} < 1\))  

[hoctot.me - Trợ lý học tập AI]

Bạn muốn hỏi điều gì?
Đặt Câu Hỏi

Chúng tôi sử dụng AI và sức mạnh của cộng đồng để giải quyết câu hỏi của bạn

Mẹo tìm đáp án nhanh

Search Google: "từ khóa + hoctot.me" Ví dụ: "Bài 1 trang 15 SGK Vật lí 11 hoctot.me"