Cho hai số x, y thỏa mãn xy + x + y = -1; x^2 y + xy^2 = -12. Tính giá trị của biểu thức
P = x^3 + y^3
làm ơn
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Lời giải:
Đặt $xy=a; x+y=b$ thì theo đề ta có:
$a+b=-1$ và $ab=-12$
Ta cần tính: $A=(x+y)^3-3xy(x+y)=b^3-3ab=b^3-3(-12)=b^3+36$
Từ $a+b=-1\Rightarrow a=-b-1$. Thay vào $ab=-12$
$\Rightarrow (-b-1)b=-12$
$\Leftrightarrow (b+1)b=12$
$\Leftrightarrow b^2+b-12=0$
$\Leftrightarrow (b-3)(b+4)=0$
$\Leftrightarrow b=3$ hoặc $b=-4$
Nếu $b=3$ thì $A=3^3+36=63$
Nếu $b=-4$ thì $A=(-4)^3+36=-28$
Có: \(A=16xy+\dfrac{1}{xy}-15xy\)
Áp dụng bdt Co-si, ta có:
\(16xy+\dfrac{1}{xy}\ge2\sqrt{16xy.\dfrac{1}{xy}}=8\)
Có \(x+y\ge2\sqrt{xy}< =>xy\le\dfrac{1}{4}\)
=> A \(\ge8-15.\dfrac{1}{4}=\dfrac{17}{4}\)
Dấu "=" xảy ra <=> x = y= \(\dfrac{1}{2}\)
1) Áp dụng bất đẳng thức AM - GM và bất đẳng thức Schwarz:
\(P=\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{\sqrt{ab}}\ge\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{\dfrac{a+b}{2}}\ge\dfrac{4}{a+\dfrac{a+b}{2}}=\dfrac{8}{3a+b}\ge8\).
Đẳng thức xảy ra khi a = b = \(\dfrac{1}{4}\).
2.
\(4=a^2+b^2\ge\dfrac{1}{2}\left(a+b\right)^2\Rightarrow a+b\le2\sqrt{2}\)
Đồng thời \(\left(a+b\right)^2\ge a^2+b^2\Rightarrow a+b\ge2\)
\(M\le\dfrac{\left(a+b\right)^2}{4\left(a+b+2\right)}=\dfrac{x^2}{4\left(x+2\right)}\) (với \(x=a+b\Rightarrow2\le x\le2\sqrt{2}\) )
\(M\le\dfrac{x^2}{4\left(x+2\right)}-\sqrt{2}+1+\sqrt{2}-1\)
\(M\le\dfrac{\left(2\sqrt{2}-x\right)\left(x+4-2\sqrt{2}\right)}{4\left(x+2\right)}+\sqrt{2}-1\le\sqrt{2}-1\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=2\sqrt{2}\) hay \(a=b=\sqrt{2}\)
3. Chia 2 vế giả thiết cho \(x^2y^2\)
\(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}=\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}-\dfrac{1}{xy}\ge\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\right)^2\)
\(\Rightarrow0\le\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\le4\)
\(A=\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\right)\left(\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}-\dfrac{1}{xy}\right)=\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\right)^2\le16\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=\dfrac{1}{2}\)
Ta có: \((x + y)xy = x^2 + y^2 - xy \quad (1)\)
\(M = \frac{x^3 + y^3}{x^3 y^3} = \frac{(x + y)(x^2 - xy + y^2)}{(xy)^3}\)
(1): \(\left(x+y\right)\cdot xy=x^2+y^2-xy\)
Do đó: \(M=\frac{xy\left(x+y\right)\left(x+y\right)}{\left(xy\right)^3}=\frac{\left(x+y\right)^2}{\left(xy\right)^2}\)
Đặt \(t = \frac{x + y}{xy} = \frac{1}{x} + \frac{1}{y}\)
=>\(M=t^2\)
(1): \((x + y)xy = x^2 + y^2 - xy\)
=>\((x+y)xy=(x+y)^2-3xy\)
=>\(\frac{x + y}{xy} = \left(\frac{x + y}{xy}\right)^2 - \frac{3}{xy}\)
=>\(t=t^2-\frac{3}{xy}\iff\frac{3}{xy}=t^2-t\iff xy=\frac{3}{t^2 - t}\)
\(\left(x+y\right)^2\ge4xy\)
=>\(\left(t\cdot xy\right)^2\ge4xy\)
=>\(t^2\cdot\left(xy\right)^2-4xy\ge0\)
=>xy\(\left(t\cdot xy-4\right)\) >=0
=>\(\frac{3}{t^2 - t} \left(t^2 \cdot \frac{3}{t^2 - t} - 4\right) \ge 0\)
=>\(\frac{3}{t^2 - t}\left(\frac{3t^2 - 4(t^2 - t)}{t^2 - t}\right)\ge0\)
=>\(\frac{3(4t - t^2)}{(t^2 - t)^2}\ge0\)
=>\(4t-t^2\ge0\)
=>\(t^2-4t\le0\)
=>t(t-4)<=0
=>0<t<=4
=>t∈(0;4]
\(M = t^2 \le 4^2 = 16\)
Dấu '=' xảy ra khi t=4
=>\(xy=\frac{3}{4^2 - 4}=\frac{3}{12}=\frac{1}{4};x+y=t\cdot xy=1\)
=>x,y là các nghiệm của phương trình:
\(A^2-A+\frac14=0\)
=>\(\left(A-\frac12\right)^2=0\)
=>A-1/2=0
=>A=1/2
=>x=y=1/2
\(A=\dfrac{1}{x^2+y^2}+\dfrac{1}{xy}=\left(\dfrac{1}{x^2+y^2}+\dfrac{1}{2xy}\right)+\dfrac{1}{2xy}\)
Áp dụng BĐT Schwarz : \(\dfrac{1}{x^2+y^2}+\dfrac{1}{2xy}\ge\dfrac{\left(1+1\right)^2}{x^2+y^2+2xy}=\dfrac{4}{\left(x+y\right)^2}=4\)
Lại có \(\dfrac{1}{2xy}=\dfrac{2}{4xy}\ge\dfrac{2}{\left(x+y\right)^2}=2\)
Cộng vế với vế được P \(\ge6\) ("=" khi x = y = 1/2)
Vậy Min P = 6 <=> x = y = 1/2
Áp dụng BĐT cosi:
`1/x^2+1/y^2>=2/(xy)`
`<=>2>=2/(xy)`
`<=>1>=1/(xy)`
`<=>xy>=1`
Dấu "=" xảy ra khi `x=y=1`
\(x+y=1\Rightarrow y=1-x\)
\(P=x^3+\left(1-x\right)^3+x\left(1-x\right)\)
\(P=2x^2-2x+1=\dfrac{1}{2}\left(2x-1\right)^2+\dfrac{1}{2}\ge\dfrac{1}{2}\)
\(P_{min}=\dfrac{1}{2}\) khi \(x=y=\dfrac{1}{2}\)
mặt hài
Nguyễn Thanh Liêm ukm