ĐK: \(x\geq 0\) * x = 0: không thỏa mãn hệ * \(x>0: (2)2y(1+\sqrt{4y^2+1})=\frac{1}{x}\left ( 1+\sqrt{\frac{1}{x^2}+1} \right )\) (*) Xét hàm số \(f(t) = t(1 + \sqrt{1+t^2})\) với t ∈ ℝ \(f'(t)=1+\frac{2t^2+1}{\sqrt{t^2+1}}>0, \forall t\in R\) ⇒ f(t) đồng biến trên ℝ. Do đó \((*)\Leftrightarrow f(2y)=f(\frac{1}{x})\Leftrightarrow 2y=\frac{1}{x}\)
Thế vào (1): \(x^3+ x + 2(x^2 + 1)\sqrt{x} -6 = 0\) \(\Leftrightarrow x^3 + x - 6 = -2(x^2 + 1)\sqrt{x} \ \ \ (3)\) Xét các hàm số: \(g(x) = x^3 + x -6\) và \(h(x) = -2(x^2 + 1)\sqrt{x}\) trên \((0;+\infty )\)
Ta thấy g(x) đồng biến, h(x) nghịch biến trên \((0;+\infty )\) và g(1) = h(1) ⇒ x = 1 là nghiệm duy nhất của (3) \(x=1\Rightarrow y=\frac{1}{2}\). Vậy hệ có nghiệm (x;y)=\((1;\frac{1}{2})\)