Biết rằng \(\frac{(2-a) x-3}{\sqrt{x^{2}+1}-x}\)có giới hạn là \(+\infty\) khi x → \(+\infty\) (với a là tham số). Tính giá trị nhỏ nhất của \(P=a^{2}-2 a+4\)?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{aligned} &\text { Ta có } \lim\limits _{x \rightarrow+\infty} \frac{(2-a) x-3}{\sqrt{x^{2}+1}-x}=\lim\limits _{x \rightarrow+\infty}((2-a) x-3)\left(\sqrt{x^{2}+1}+x\right)=\lim\limits _{x \rightarrow+\infty} x^{2}\left(2-a-\frac{3}{x}\right)\left(\sqrt{1+\frac{1}{x^{2}}}+1\right) \text { . }\\ &\text { Vì }\left\{\begin{array}{l} \lim\limits _{x \rightarrow+\infty} x^{2}=+\infty \\ \lim\limits _{x \rightarrow+\infty}\left(\sqrt{1+\frac{1}{x^{2}}}+1\right)=4>0 \end{array} \Rightarrow \lim \limits _{x \rightarrow+\infty} \frac{(2-a) x-3}{\sqrt{x^{2}+1}-x}=+\infty\right.\\ &\Leftrightarrow \lim\limits _{x \rightarrow+\infty}\left(2-a-\frac{3}{x}\right)=2-a>0 \Rightarrow a<2 \end{aligned}\)
Khi đó \(P=a^{2}-2 a+4=(a-1)^{2}+3 \geq 3, P=3 \Leftrightarrow a=1<2 \Rightarrow P_{\min }=3\)