Đáp án đúng: B
Giải chi tiết:a) Rút gọn biểu thức \(P.\)
ĐKXĐ: \(x \ge 0,\,\,\,x \ne 1.\)
\(\begin{array}{l}P = \frac{{\sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 1}} + \frac{{\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}} - \frac{{3\sqrt x + 1}}{{x - 1}}\\\,\,\, = \frac{{{{\left( {\sqrt x + 1} \right)}^2} + {{\left( {\sqrt x - 1} \right)}^2} - 3\sqrt x - 1}}{{\left( {\sqrt x + 1} \right)\left( {\sqrt x - 1} \right)}}\\\,\,\, = \frac{{x + 2\sqrt x + 1 + x - 2\sqrt x + 1 - 3\sqrt x - 1}}{{\left( {\sqrt x + 1} \right)\left( {\sqrt x - 1} \right)}}\\\,\,\, = \frac{{2x - 3\sqrt x + 1}}{{\left( {\sqrt x + 1} \right)\left( {\sqrt x - 1} \right)}} = \frac{{2x - 2\sqrt x - \sqrt x + 1}}{{\left( {\sqrt x + 1} \right)\left( {\sqrt x - 1} \right)}}\\\,\,\, = \frac{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {2\sqrt x - 1} \right)}}{{\left( {\sqrt x + 1} \right)\left( {\sqrt x - 1} \right)}} = \frac{{2\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}}.\end{array}\)
b) Tìm các giá trị nguyên của \(x\) để \(P\) là số nguyên.
ĐKXĐ: \(x \ge 0,\,\,\,x \ne 1.\)
Ta có: \(P = \frac{{2\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}} = \frac{{2\sqrt x + 2 - 3}}{{\sqrt x + 1}} = 2 - \frac{3}{{\sqrt x + 1}}.\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow P \in Z \Leftrightarrow \left( {2 - \frac{3}{{\sqrt x + 1}}} \right) \in Z \Leftrightarrow \frac{3}{{\sqrt x + 1}} \in Z\\ \Leftrightarrow \left( {\sqrt x + 1} \right) \in U\left( 3 \right) \Leftrightarrow \left( {\sqrt x + 1} \right) \in \left\{ {1;\,\,3} \right\}\,\,\left( {do\,\,\sqrt x + 1 \ge 1\,\,\forall x \ge 0;\,\,x \ne 1} \right).\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\sqrt x + 1 = 1\\\sqrt x + 1 = 3\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\sqrt x = 0\\\sqrt x = 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\,\,\,\left( {tm} \right)\\x = 4\,\,\,\left( {tm} \right)\end{array} \right.\end{array}\)
Vậy \(x = 0\) hoặc \(x = 4\) thì \(P\) nguyên.
c) Tìm \(x\) để \(P < 1.\)
ĐKXĐ: \(x \ge 0,\,\,\,x \ne 1.\)
\(\begin{array}{l}P < 1 \Leftrightarrow \frac{{2\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}} < 1 \Leftrightarrow \frac{{2\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}} - 1 < 0\\ \Leftrightarrow \frac{{2\sqrt x - 1 - \sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}} < 0\\ \Leftrightarrow \frac{{\sqrt x - 2}}{{\sqrt x + 1}} < 0\\ \Leftrightarrow \sqrt x - 2 < 0\,\,\,\left( {do\,\,\sqrt x + 1 > 0\,\,\forall x \ge 0;\,x \ne 1} \right)\\ \Leftrightarrow \sqrt x < 2\\ \Leftrightarrow x < 4.\end{array}\)
Kết hợp với điều kiện ta được \(0 \le x < 4;\,\,x \ne 1\) thì \(P < 1.\)