Có bao nhiêu cặp số nguyên (x; y) thỏa mãn \(x, y \in[3 ; 48] \text { và }(x-2) \sqrt{y+2}=\sqrt{y+1} \sqrt{x^{2}-4 x+5}\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{aligned} &\text { (1) } \Leftrightarrow(x-2) \sqrt{(y+1)+1}=\sqrt{y+1} \sqrt{(x-2)^{2}+1}\\ &\Leftrightarrow \frac{\sqrt{(y+1)+1}}{\sqrt{y+1}}=\frac{\sqrt{(x-2)^{2}+1}}{x-2} \Leftrightarrow \sqrt{\frac{(y+1)+1}{y+1}}=\sqrt{\frac{(x-2)^{2}+1}{(x-2)^{2}}}(2) \end{aligned}\)
\(\begin{aligned} &\text { Xét hàm số } f(t)=\sqrt{\frac{t+1}{t}} \text { trên khoảng }(0 ;+\infty) \text { ta có: }\\ &f^{\prime}(t)=-\frac{1}{2 t^{2} \sqrt{1+\frac{1}{t}}}<0, \forall t>0 \Rightarrow f(t) \text { nghịch biến trên }(0 ;+\infty) \text { . } \end{aligned}\)
\(\begin{aligned} &(2) \Leftrightarrow f(y+1)=f\left((x-2)^{2}\right) \Leftrightarrow y+1=(x-2)^{2} \Leftrightarrow y=(x-2)^{2}-1\\ &\text { Do } x, y \in[3 ; 48] \text { nên } 3 \leq(x-2)^{2}-1 \leq 48 \Leftrightarrow 4 \leq(x-2)^{2} \leq 49 \Leftrightarrow 2 \leq x-2 \leq 7 \Leftrightarrow 4 \leq x \leq 9 \text { . } \end{aligned}\)
\(\text { Do } x \in \mathbb{Z} \text { nên } x \in\{4 ; 5 ; 6 ; 7 ; 8 ; 9\} \text { , với mỗi giá trị } x \text { cho ta } 1 \text { giá trị y thoả mãn đề bài. }\)
Vậy có 6 cặp số nguyên ( ; y ) thoả đề bài.