Cho x, y là số thực thỏa mãn \(x\ge2\); \(x+y\ge3\).
Tìm GTNN của biểu thức: \(T=x^2+y^2+\frac{1}{x}+\frac{1}{x+y}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Lời giải:
Áp dụng BĐT AM-GM ta có:
$x^5+x^5+x^5+1+1\geq 5\sqrt[5]{x^{15}}=5x^3$
$y^5+y^5+y^5+1+1\geq 5\sqrt[5]{y^{15}}=5y^3$
$\Rightarrow 3(x^5+y^5)+4\geq 5(x^3+y^3)\geq 10$ (do $x^3+y^3\geq 2$)
$\Leftrightarrow x^5+y^5\geq 2$
Vậy $C_{\min}=2$. Giá trị này đạt tại $x=y=1$
Đặt \(P=xyz\le\dfrac{1}{4}\left(x+y\right)^2z=\dfrac{1}{4}\left(x+y\right)^2\left(2016-x-y\right)\)
Do \(\left\{{}\begin{matrix}x\ge2\\y\ge9\\z\ge1951\\x+y=2016-z\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow11\le x+y\le65\)
Đặt \(x+y=a\Rightarrow11\le a\le65\)
\(4P\le a^2\left(2016-a\right)=-a^3+2016a^2-8242975+8242975\)
\(4P\le\left(65-a\right)\left[\left(a^2-65^2\right)-1951\left(a-11\right)-144051\right]+8242975\le8242975\)
\(\Rightarrow P\le\dfrac{8242975}{4}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(\left[{}\begin{matrix}x=y=\dfrac{65}{2}\\z=1951\end{matrix}\right.\)
Đặt biểu thức trên là A
\(A=x^2+y^2+\left(\frac{xy-1}{x-y}\right)^2\)
\(=\left(x-y\right)^2+\frac{\left(xy-1\right)^2}{\left(x-y\right)^2}+2xy\ge2\sqrt{\left(x-y\right)^2\frac{\left(xy-1\right)^2}{\left(x-y\right)^2}}+2xy\)
\(=2\sqrt{\left(xy-1\right)^2}+2xy\)
\(=2\left|xy-1\right|+2xy\)
Áp dụng bđt Cô si
- Nếu thấy \(xy\ge1\Rightarrow A\ge2xy-2+2xy=4xy-2\ge2\)
- Nếu \(xy< 1\Rightarrow A>-2xy+2+2xy=2\)
Vậy : \(A\ge2\left(đpcm\right)\)
Ta có:Xét hiệu \(x^2+y^2+\left(\frac{xy-1}{x-y}\right)^2-2=\left(x-y\right)^2+\left(\frac{xy-1}{x-y}\right)^2+2\left(xy-1\right)\ge0\)
\(=\left(x-y+\frac{xy-1}{x-y}\right)^2\ge0\)
\(\Rightarrow x^2+y^2+\left(\frac{xy-1}{x-y}\right)^2\ge2\left(đpcm\right)\)
\(T=x^2+y^2+\frac{1}{x}+\frac{1}{x+y}\)
\(=\left(x-2\right)^2+\left(y-1\right)^2+\left(\frac{x}{4}+\frac{1}{x}\right)+\left(\frac{x+y}{9}+\frac{1}{x+y}\right)+\frac{17}{9}\left(x+y\right)+\frac{7x}{9}-5\)
\(\ge0+0+2\sqrt{\frac{x}{4}\cdot\frac{1}{x}}+2\sqrt{\frac{x+y}{9}\cdot\frac{1}{x+y}}+\frac{17\cdot3}{9}+\frac{7\cdot2}{9}-5\)
\(=\frac{35}{9}\)
Đẳng thức xảy ra tại x=2;y=1
Đặt x = 2t
đưa bài toán về dạng:
\(T=4t^2+y^2+\frac{1}{2t}+\frac{1}{2t+y}\ge\left(t^2+t^2+y^2\right)+\frac{1}{2t+y}+\left(2t^2+\frac{1}{2t}\right)\)
\(\ge\frac{\left(2t+y\right)^2}{3}+\frac{1}{2t+y}+\left(2t^2+\frac{1}{2t}\right)\)
\(=\left(\frac{\left(2t+y\right)^2}{3}+\frac{9}{2t+y}+\frac{9}{2t+y}\right)+\left(2t^2+\frac{4}{2t}+\frac{4}{2t}\right)-\frac{17}{2t+y}-\frac{7}{2t}\)
\(\ge3.3+3.2-\frac{17}{3}-\frac{7}{2}=\frac{35}{6}\)
Dấu "=" xảy ra <=> y = t = 1 <=> y = 1 ; x = 2
Theo giả thiết: \(xyz=x+y+z+2\)
\(\Leftrightarrow xyz+xy+yz+zx+x+y+z+1\)\(=\left(xy+yz+zx\right)+2\left(x+y+z\right)+3\)
\(\Leftrightarrow\left(xy+x+y+1\right)\left(z+1\right)\)\(=\left(x+1\right)\left(y+1\right)+\left(y+1\right)\left(z+1\right)+\left(z+1\right)\left(x+1\right)\)
\(\Leftrightarrow\left(x+1\right)\left(y+1\right)\left(z+1\right)\)\(=\left(x+1\right)\left(y+1\right)+\left(y+1\right)\left(z+1\right)+\left(z+1\right)\left(x+1\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{x+1}+\frac{1}{y+1}+\frac{1}{z+1}=1\). Đặt \(a=\frac{1}{x+1};b=\frac{1}{y+1};c=\frac{1}{z+1}\)
Khi đó a + b + c = 1 và \(x=\frac{1-a}{a}=\frac{b+c}{a}\);\(y=\frac{1-b}{b}=\frac{c+a}{b}\);\(z=\frac{1-c}{c}=\frac{a+b}{c}\)
Ta cần chứng minh \(x+y+z+6\ge2\left(\sqrt{xy}+\sqrt{yz}+\sqrt{zx}\right)\)
\(\Leftrightarrow x+y+z+6\ge\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}\right)^2-\left(x+y+z\right)\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{2\left(x+y+z+3\right)}\ge\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{2\left[\left(x+1\right)+\left(y+1\right)+\left(z+1\right)\right]}\ge\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{\left[\left(b+c\right)+\left(c+a\right)+\left(a+b\right)\right]\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)}\)\(\ge\sqrt{\frac{b+c}{a}}+\sqrt{\frac{c+a}{b}}+\sqrt{\frac{a+b}{c}}\)
BĐT cuối hiển nhiên đúng vì đây là BĐT Bunyakovski do đó bài toán được chứng minh.
Đẳng thức xảy ra khi \(a=b=c=\frac{1}{3}\)hay x = y = z = 2
\(P=x^2-3x+\dfrac{1}{2x}+\dfrac{7}{4}+\dfrac{1}{4}\)
\(P=\dfrac{4x^3-12x^2+7x+2}{4x}+\dfrac{1}{4}=\dfrac{\left(x-2\right)\left(4x^2-4x-1\right)}{4x}+\dfrac{1}{4}\)
\(P=\dfrac{\left(x-2\right)\left[4x\left(x-2\right)+\dfrac{1}{2}\left(x-2\right)+\dfrac{7x}{2}\right]}{4x}+\dfrac{1}{4}\ge\dfrac{1}{4}\)
\(P_{min}=\dfrac{1}{4}\) khi \(x=2\)
\(P=x^2-3x+\dfrac{1}{2x}+2\)
\(P=x^2-4x+4+x+\dfrac{4}{x}-\dfrac{7}{2x}-2\)
\(P=\left(x-2\right)^2+x+\dfrac{4}{x}-\dfrac{7}{2x}-2\)
Áp dụng bđt cosi và bđt x \(\ge\)2
Ta có: P \(\ge0+2\sqrt{x\cdot\dfrac{4}{x}}-\dfrac{7}{2.2}-2=\dfrac{1}{4}\)
Dấu "=" xảy ra <=> x = 2
Vậy MinP = 1/4 <=> x = 2
Đáp án C
Ta có
Khi đó
Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức P là 3 + 2 2
Dấu "=" xảy ra khi $x=2; y=1$ nhé.
Lời giải:
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:
$(x^2+y^2)(2^2+1)\geq (2x+y)^2\Rightarrow x^2+y^2\geq \frac{(2x+y)^2}{5}$
$\Rightarrow T\geq \frac{(2x+y)^2}{5}+\frac{2x+y}{x(x+y)}$
$=(2x+y)\left(\frac{2x+y}{5}+\frac{1}{x(x+y)}\right)$
Vì $x\geq 2; x+y\geq 3\Rightarrow 2x+y\geq 5(1)$
Áp dụng BĐT AM-GM:
$\frac{2x+y}{5}+\frac{1}{x(x+y)}=\frac{x}{12}+\frac{x+y}{18}+\frac{1}{x(x+y)}+\frac{7}{60}x+\frac{13}{90}(x+y)$
$\geq 3\sqrt[3]{\frac{x}{12}.\frac{x+y}{18}.\frac{1}{x(x+y)}}+\frac{7}{60}.2+\frac{13}{90}.3=\frac{7}{6}(2)$
Từ $(1);(2)\Rightarrow P\geq 5.\frac{7}{6}=\frac{35}{6}$