1. Cho \(x,y,z>0\) và \(x^3+y^2+z=2\sqrt{3}+1\). Tìm GTNN của biểu thức \(P=\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y^2}+\dfrac{1}{z^3}\)
2. Cho \(a,b>0\). Tìm GTNN của biểu thức \(P=\dfrac{8}{7a+4b+4\sqrt{ab}}-\dfrac{1}{\sqrt{a+b}}+\sqrt{a+b}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng BĐT cô si với ba số không âm ta có :
1(x+1)2+x+18+x+18≥33√164=341(�+1)2+�+18+�+18≥31643=34
=> 1(x+1)2≥34−x+141(�+1)2≥34−�+14 (1)
Dấu '' = '' xảy ra khi x = 1
CM tương tự ra có " 1(y+1)2≥34−y+141(�+1)2≥34−�+14(2) ;
ĐKXĐ : \(\left\{{}\begin{matrix}4x^2+2y+2\ge0\\3x+y\ge0\end{matrix}\right.\)
Ta có : \(\left(\sqrt{4x^2+3}-2x\right)\left(\sqrt{y^2-2y+4}-y+1\right)=3\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{3}{\sqrt{4x^2+3}+2x}.\dfrac{3}{\sqrt{y^2-2y+4}+y-1}=3\)
\(\Leftrightarrow\left(\sqrt{4x^2+3}+2x\right)\left(\sqrt{y^2-2y+4}+y-1\right)=3\)
\(\Rightarrow\left(\sqrt{4x^2+3}+2x\right)\left(\sqrt{y^2-2y+4}+y-1\right)=\left(\sqrt{4x^2+3}-2x\right)\left(\sqrt{y^2-2y+4}-y+1\right)\)
\(\Leftrightarrow2x\sqrt{y^2-2y+4}+\left(y-1\right).\sqrt{4x^2+3}=0\)
\(\Leftrightarrow2x\sqrt{y^2-2y+4}=\left(1-y\right).\sqrt{4x^2+3}\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}4x^2.\left(y^2-2y+4\right)=\left(y^2-2y+1\right).\left(4x^2+3\right)\\2x.\left(1-y\right)\ge0\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}4x^2=y^2-2y+1\\2x\left(1-y\right)\ge0\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left[{}\begin{matrix}2x=y-1\\2x=1-y\end{matrix}\right.\\2x\left(1-y\right)\ge0\end{matrix}\right.\)
Với 2x = 1 - y
Khi đó ta có \(\sqrt{4x^2+2y+2}-\sqrt{3x+y}=2x+1\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{4x^2-4x+4}-\sqrt{x+1}=2x+1\) (ĐK : \(x\ge-1\))
\(\Leftrightarrow2\sqrt{x^2-x+1}-\sqrt{x+1}=2x+1\)
\(\Leftrightarrow2\left(\sqrt{x^2-x+1}-1\right)=2x+\sqrt{x+1}-1\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{2x\left(x-1\right)}{\sqrt{x^2-x+1}+1}=2x+\dfrac{x}{\sqrt{x+1}+1}\)
\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}x=0\\\dfrac{2x-2}{\sqrt{x^2-x+1}}=2+\dfrac{1}{\sqrt{x+1}+1}\left(1\right)\end{matrix}\right.\)
Phương trình (1)
<=> \(\dfrac{2\left(x+1\right)}{\sqrt{x^2-x+1}}=2+\dfrac{1}{\sqrt{x+1}+1}+\dfrac{4}{\sqrt{x^2-x+1}}\)
Xét vế trái : \(\dfrac{2\left(x+1\right)}{\sqrt{x^2-x+1}}=\sqrt{\dfrac{4x^2+4x+1}{x^2-x+1}}=\sqrt{\dfrac{5x^2-5x+5-x^2+9x-4}{x^2-x+1}}\)
\(=\sqrt{5-\dfrac{x^2-9x+4}{x^2-x+1}}< \sqrt{5}\) (2)
Lại có \(2+\dfrac{1}{\sqrt{x+1}+1}+\dfrac{4}{\sqrt{x^2-x+1}}\)
\(=2+\dfrac{1}{\sqrt{x+1}+1}+\dfrac{1}{\sqrt{x^2-x+1}}+\dfrac{1}{\sqrt{x^2-x+1}}+\dfrac{1}{\sqrt{x^2-x+1}}+\dfrac{1}{\sqrt{x^2-x+1}}\)
\(\ge2+\dfrac{\left(1+1+1+1+1\right)^2}{\sqrt{x+1}+1+4\sqrt{x^2-x+1}}=2+\dfrac{25}{\sqrt{x+1}+1+4\sqrt{x^2-x+1}}\)
Dấu "=" khi \(\dfrac{1}{\sqrt{x+1}+1}=\dfrac{1}{\sqrt{x^2-x+1}}\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}x\approx3,498374325\\x\approx-0,7385661113\end{matrix}\right.\)
Khi đó \(VP\ge3,6\) (3)
Từ (3) và (2) => (1) vô nghiệm
Vậy x = 0 => y = 1
Với 2x = y - 1 kết hợp điều kiện 2x(1 - y) \(\ge0\)
ta được x = 0 ; y = 1
Vậy (x ; y) = (0;1)

Nguồn: https://toploigiai.vn/so-do-tu-duy-sinh-10-bai-17-ngan-gon-chan-troi-sang-tao.
Bạn có thể sao chép link để xem hình ảnh to rõ hơn nhé
1) Áp dụng bđt Cauchy cho 3 số dương ta có
\(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{x}+x^3\ge4\sqrt[4]{\dfrac{1}{x}.\dfrac{1}{x}.\dfrac{1}{x}.x^3}=4\) (1)
\(\dfrac{3}{y^2}+y^2\ge2\sqrt{\dfrac{3}{y^2}.y^2}=2\sqrt{3}\) (2)
\(\dfrac{3}{z^3}+z=\dfrac{3}{z^3}+\dfrac{z}{3}+\dfrac{z}{3}+\dfrac{z}{3}\ge4\sqrt[4]{\dfrac{3}{z^3}.\dfrac{z}{3}.\dfrac{z}{3}.\dfrac{z}{3}}=4\sqrt{3}\) (3)
Cộng (1);(2);(3) theo vế ta được
\(\left(\dfrac{3}{x}+\dfrac{3}{y^2}+\dfrac{3}{z^3}\right)+\left(x^3+y^2+z\right)\ge4+2\sqrt{3}+4\sqrt{3}\)
\(\Leftrightarrow3\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y^2}+\dfrac{1}{z^3}\right)\ge3+4\sqrt{3}\)
\(\Leftrightarrow P\ge\dfrac{3+4\sqrt{3}}{3}\)
Dấu "=" xảy ra <=> \(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{1}{x}=x^3\\\dfrac{3}{y^2}=y^2\\\dfrac{3}{z^3}=\dfrac{z}{3}\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=1\\y=\sqrt[4]{3}\\z=\sqrt{3}\end{matrix}\right.\) (thỏa mãn giả thiết ban đầu)
2) Ta có \(4\sqrt{ab}=2.\sqrt{a}.2\sqrt{b}\le a+4b\)
Dấu"=" khi a = 4b
nên \(\dfrac{8}{7a+4b+4\sqrt{ab}}\ge\dfrac{8}{7a+4b+a+4b}=\dfrac{1}{a+b}\)
Khi đó \(P\ge\dfrac{1}{a+b}-\dfrac{1}{\sqrt{a+b}}+\sqrt{a+b}\)
Đặt \(\sqrt{a+b}=t>0\) ta được
\(P\ge\dfrac{1}{t^2}-\dfrac{1}{t}+t=\left(\dfrac{1}{t^2}-\dfrac{2}{t}+1\right)+\dfrac{1}{t}+t-1\)
\(=\left(\dfrac{1}{t}-1\right)^2+\dfrac{1}{t}+t-1\)
Có \(\dfrac{1}{t}+t\ge2\sqrt{\dfrac{1}{t}.t}=2\) (BĐT Cauchy cho 2 số dương)
nên \(P=\left(\dfrac{1}{t}-1\right)^2+\dfrac{1}{t}+t-1\ge\left(\dfrac{1}{t}-1\right)^2+1\ge1\)
Dấu "=" xảy ra <=> \(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{1}{t}-1=0\\t=\dfrac{1}{t}\end{matrix}\right.\Leftrightarrow t=1\)(tm)
khi đó a + b = 1
mà a = 4b nên \(a=\dfrac{4}{5};b=\dfrac{1}{5}\)
Vậy MinP = 1 khi \(a=\dfrac{4}{5};b=\dfrac{1}{5}\)