Đáp án:
`S={1}`
Giải thích các bước giải:
`\qquad \sqrt{3x-1}-\sqrt{x+1}=3x^2-2x-1` $(1)$
$ĐK: \begin{cases}3x-1\ge 0\\x+1\ge 0\end{cases}$
`<=>`$\begin{cases}x\ge \dfrac{1}{3}\\x\ge -1\end{cases}$`=>x\ge 1/3`
`(1)<=>{(\sqrt{3x-1}-\sqrt{x+1})(\sqrt{3x-1}+\sqrt{x+1})}/{\sqrt{3x-1}+\sqrt{x+1}}=3x^2-3x+x-1`
`<=>{3x-1-(x-1)}/{\sqrt{3x-1}+\sqrt{x+1}}=3x(x-1)+(x-1)`
`<=>{2(x-1)}/{\sqrt{3x-1}+\sqrt{x+1}}=(x-1)(3x+1)`
`<=>(x-1). [2/{\sqrt{3x-1}+\sqrt{x+1}}-(3x+1)]=0`
`<=>`$\left[\begin{array}{l}x-1=0\\\dfrac{2}{\sqrt{3x-1}+\sqrt{x+1}}-(3x+1)=0\end{array}\right.$
`<=>`$\left[\begin{array}{l}x=1\ (thỏa\ đk)\\\dfrac{2}{\sqrt{3x-1}+\sqrt{x+1}}=3x+1\ (2)\end{array}\right.$
$\\$
Giải `(2)`
Với mọi `x\ge 1/3` ta có:
$\quad \begin{cases}3x-1\ge 0\\x+1\ge \dfrac{4}{3}\end{cases}$
`=>\sqrt{3x-1}+\sqrt{x+1}\ge 0+\sqrt{4/3}=2/{\sqrt{3}}`
`=>2/{\sqrt{3x-1}+\sqrt{x+1}}\le 2 : 2/{\sqrt{3}}=\sqrt{3}<2`
$\\$
`\qquad 3x+1\ge 3. 1/ 3 +1=2`
`=>` Phương trình `(2)` có `VT<2; VP\ge 2`
`=>(2)` vô nghiệm
Vậy phương trình đã cho có tập nghiệm `S={1}`