Giải thích các bước giải:
Ta có:
$\left\{ \begin{array}{l}
x + \sqrt {{x^2} + 1} = 2y + 1\left( 1 \right)\\
y + \sqrt {{y^2} + 1} = 2x + 1\left( 2 \right)
\end{array} \right.$
+) Lấy vế với vế của $(1)$ trừ đi $(2)$ ta có:
$\begin{array}{l}
\left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) - \left( {y + \sqrt {{y^2} + 1} } \right) = \left( {2y + 1} \right) - \left( {2x + 1} \right)\\
\Leftrightarrow 3x - 3y + \left( {\sqrt {{x^2} + 1} - \sqrt {{y^2} + 1} } \right) = 0\\
\Leftrightarrow 3\left( {x - y} \right) + \dfrac{{{x^2} + 1 - {y^2} - 1}}{{\sqrt {{x^2} + 1} + \sqrt {{y^2} + 1} }} = 0\\
\Leftrightarrow \left( {x - y} \right)\left( {3 + \dfrac{{x + y}}{{\sqrt {{x^2} + 1} + \sqrt {{y^2} + 1} }}} \right) = 0\\
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
x - y = 0\\
3 + \dfrac{{x + y}}{{\sqrt {{x^2} + 1} + \sqrt {{y^2} + 1} }} = 0\left( 3 \right)
\end{array} \right.
\end{array}$
+) Lấy vế với vế của $(1)$ cộng của $(2)$ ta có:
$\begin{array}{l}
x + y + \sqrt {{x^2} + 1} + \sqrt {{y^2} + 1} = 2x + 2y + 2\\
\Leftrightarrow x + y = \sqrt {{x^2} + 1} + \sqrt {{y^2} + 1} - 2\left( 4 \right)
\end{array}$
Mà ta có: $\sqrt {{x^2} + 1} \ge 1;\sqrt {{y^2} + 1} \ge 1,\forall x,y$
$ \Rightarrow \sqrt {{x^2} + 1} + \sqrt {{y^2} + 1} - 2 \ge 0$
Nên từ $\left( 4 \right) \Rightarrow x + y \ge 0$
$ \Rightarrow 3 + \dfrac{{x + y}}{{\sqrt {{x^2} + 1} + \sqrt {{y^2} + 1} }} \ge 3 > 0$
$ \Rightarrow \left( 3 \right)$ vô nghiệm
$\begin{array}{l}
\Rightarrow x - y = 0\\
\Rightarrow x = y
\end{array}$
Thay $x=y$ vào phương trình $(1)$ ta có:
$\begin{array}{l}
y + \sqrt {{y^2} + 1} = 2y + 1\\
\Leftrightarrow \sqrt {{y^2} + 1} = y + 1\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
y + 1 \ge 0\\
{y^2} + 1 = {\left( {y + 1} \right)^2}
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
y \ge - 1\\
y = 0\left( {tm} \right)
\end{array} \right.
\end{array}$
$ \Rightarrow x = y = 0$
Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất $\left( {x;y} \right) = \left( {0;0} \right)$