Tìm giá trị nhỏ nhất của \(a\) để hàm số \(f\left( x \right) = \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\dfrac{{{x^2} - 5x + 6}}{{\sqrt {4x - 3} - x}}}&{{\rm{khi }}x > 3}\\{1 - {a^2}x}&{{\rm{khi }}x \le 3}\end{array}} \right.\) liên tục tại \(x = 3\).
Trả lời bởi giáo viên
Bước 1:
Ta có:
\(f\left( 3 \right) = 1 - 3{a^2}\)
\(\mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} \dfrac{{{x^2} - 5x + 6}}{{\sqrt {4x - 3} - x}}\) \( = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} \dfrac{{\left( {x - 2} \right)\left( {x - 3} \right)\left( {\sqrt {4x - 3} + x} \right)}}{{\left( {\sqrt {4x - 3} - x} \right)\left( {\sqrt {4x - 3} + x} \right)}}\) \( = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} \dfrac{{\left( {x - 2} \right)\left( {x - 3} \right)\left( {\sqrt {4x - 3} + x} \right)}}{{4x - 3 - {x^2}}}\) \( = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} \dfrac{{\left( {x - 2} \right)\left( {x - 3} \right)\left( {\sqrt {4x - 3} + x} \right)}}{{ - \left( {x - 3} \right)\left( {x - 1} \right)}}\)
\( = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} \dfrac{{\left( {x - 2} \right)\left( {\sqrt {4x - 3} + x} \right)}}{{ - \left( {x - 1} \right)}}\) \( = \dfrac{{\left( {3 - 2} \right)\left( {\sqrt {12 - 3} + 3} \right)}}{{ - \left( {3 - 1} \right)}} = - 3\)
\(\mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ - }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ - }} \left( {1 - {a^2}x} \right) = 1 - 3{a^2}\)
Bước 2:
Do đó hàm số liên tục tại \(x = 3\) \( \Leftrightarrow \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ - }} f\left( x \right) = f\left( 3 \right)\)
\( \Leftrightarrow 1 - 3{a^2} = - 3 \Leftrightarrow 3{a^2} = 4\) \( \Leftrightarrow {a^2} = \dfrac{4}{3} \Leftrightarrow a = \pm \dfrac{2}{{\sqrt 3 }}\)
\(\Rightarrow {a_{\min }} = - \dfrac{2}{{\sqrt 3 }}.\)
Hướng dẫn giải:
Bước 1:
Tính \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 3^+} f\left( x \right)\) và \(f\left( 3 \right)\)
Bước 2: Sử dụng định lý
\(f\left( x \right)\) liên tục tại \({x_0}\)
\( \Leftrightarrow f\left( {{x_0}} \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to x_0^ + } f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to x_0^ - } f\left( x \right)\)\( = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} f\left( x \right)\)