Cho \(P = \dfrac{{\sqrt x + 3}}{{\sqrt x - 2}}\) với \(x \ge 0;x \ne 4\). Có bao nhiêu giá trị \(x \in \mathbb{Z}\) để \(P \in \mathbb{Z}\).
Trả lời bởi giáo viên
TH1: \(\sqrt x \) là số vô tỉ thì \(\dfrac{{\sqrt x + 3}}{{\sqrt x - 2}}\) là số vô tỉ hay \(P\) là số vô tỉ (loại).
TH2: \(\sqrt x \) là số nguyên.
Ta có: \(P = \dfrac{{\sqrt x + 3}}{{\sqrt x - 2}} = \dfrac{{\sqrt x - 2 + 5}}{{\sqrt x - 2}} \)\(= \dfrac{{\sqrt x - 2}}{{\sqrt x - 2}} + \dfrac{5}{{\sqrt x - 2}} = 1 + \dfrac{5}{{\sqrt x - 2}}\)
Vì \(1 \in \mathbb{Z}\) nên để \(P = 1 + \dfrac{5}{{\sqrt x - 2}}\) nhận giá trị nguyên thì \(\dfrac{5}{{\sqrt x - 2}} \in \mathbb{Z}\) hay \(5 \,\vdots \,\left( {\sqrt x - 2} \right)\)\( \Leftrightarrow \left( {\sqrt x - 2} \right) \in Ư\left( 5 \right) = \left\{ {1; - 1;5; - 5} \right\}\)
+) \(\sqrt x - 2 = 1 \Leftrightarrow \sqrt x = 3 \Leftrightarrow x = 9\left( {tm} \right)\)
+) \(\sqrt x - 2 = - 1 \Leftrightarrow \sqrt x = 1 \Leftrightarrow x = 1\left( {tm} \right)\)
+) \(\sqrt x - 2 = 5 \Leftrightarrow \sqrt x = 7 \Leftrightarrow x = 49\left( {tm} \right)\)
+) \(\sqrt x - 2 = - 5 \Leftrightarrow \sqrt x = - 3\) (vô nghiệm vì \(\sqrt x \ge 0\) với mọi \( x \ge 0\))
Vậy có ba giá trị của \(x\) thỏa mãn điều kiện là \(x = 1;x = 9;x = 49\).
Hướng dẫn giải:
Sử dụng: với \(P = \dfrac{a}{b}\) với \(a,b \in \mathbb{Z}\) thì \(P \in \mathbb{Z} \Leftrightarrow a\, \vdots \,b\)