\(x^2 + y^2 + xy = 3\)

=>\(x^2+y^2+2xy-xy=3\)

=>\(\left(x+y\right)^2=xy+3\)

Đặt v=xy

=>\(\left(x+y\right)^2=v+3\)

\(S = x^4 + xy + y^4\)

\(=(x^2+y^2)^2-2x^2y^2+xy=\left(3-v\right)^2-2v^2+v\)

\(=v^2-6v+9-2v^2+v=-v^2-5v+9\)

Điều kiện để tồn tại hai số thực x,y thỏa mãn u=x+y và v=xy là \(u^2\ge4v\)

=>3+v>=4v

=>3>=3v

=>v<=1

\(u^2=3+v\ge0\)

=>v>=-3

=>-3<=v<=1

Xét hàm số \(f(v) = -v^2 - 5v + 9\) trên tập [-3;1]

f'(v)=-2v-5

Đặt f'(v)=0

=>-2v-5=0

=>2v+5=0

=>v=-5/2∈[-3;1]

\(f(-2.5) = -(-2.5)^2 - 5(-2.5) + 9 = -6.25 + 12.5 + 9 = 15.25 = \frac{61}{4}\)

\(f(-3) = -(-3)^2 - 5(-3) + 9 = -9 + 15 + 9 = 15\)

\(f(1) = -(1)^2 - 5(1) + 9 = -1 - 5 + 9 = 3\)

Do đó: f(v) max=61/4 khi v=-2,5; f(v) min=3 khi v=1

=>S max=61/4; S min=3

\(A=x^2+y^2\) hả bạn?

Ta có: \(Q=\dfrac{2}{x^2+y^2}+\dfrac{3}{xy}=\dfrac{2}{x^2+y^2}+\dfrac{6}{2xy}=\dfrac{2}{x^2+y^2}+\dfrac{2}{2xy}+\dfrac{4}{2xy}\)

Áp dụng BĐT phụ: \(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\ge\dfrac{4}{a+b}\)

\(\Rightarrow2\left(\dfrac{1}{x^2+y^2}+\dfrac{1}{2xy}\right)\ge2\left(\dfrac{4}{x^2+2xy+y^2}\right)=2\left[\dfrac{4}{\left(x+y\right)^2}\right]=2.\dfrac{4}{4}=2\)

Dấu "=" xảy ra khi x=y=1

Áp dụng BĐT phụ: \(ab\le\dfrac{\left(a+b\right)^2}{4}\)

\(\Rightarrow xy\le\dfrac{\left(x+y\right)^2}{4}=\dfrac{2^2}{4}=1\)

Dấu"=" xảy ra khi x=y=1

\(\Rightarrow2xy\le2.1=2\)

\(\Rightarrow\dfrac{4}{2xy}\ge\dfrac{4}{2}=2\)

\(\Rightarrow Q=\dfrac{2}{x^2+y^2}+\dfrac{2}{2xy}+\dfrac{4}{2xy}=\dfrac{2}{x^2+y^2}+\dfrac{3}{xy}\ge2+2=4\)

Dấu"=" xảy ra khi x=y=1

\(x(3 - xy - xz) + y + 6z \le 5xz(y + z) \quad (1)\)

=>\(3x - x^2 y - x^2 z + y + 6z \le 5xyz + 5xz^2\)

=>\(3x+y+6z\le x^2y+x^2z+5xyz+5xz^2\)

=>\(3x+y+6z\le x^2(y+z)+5xz(y+z)\)

=>\(3x+y+6z\le x(y+z)(x+5z)\quad(2)\)

P=3x+y+6z

=>P<=x(y+z)(x+5z)

y+6z=P-3x

=>y+z=(P-3x)-5z

(2)=>\(P \le x(P - 3x - 5z)(x + 5z)\)

Theo AM-GM, ta có: \((P - 3x - 5z)(x + 5z) \le \left[ \frac{(P - 3x - 5z) + (x + 5z)}{2} \right]^2 = \left( \frac{P - 2x}{2} \right)^2\)

=>\(P \le x \cdot \left( \frac{P - 2x}{2} \right)^2 = \frac{x(P - 2x)^2}{4}\)

=>\(4P\le x(P^2-4Px+4x^2)\)

=>\(4P\le P^2x-4Px^2+4x^3\)

=>\(P^2x-4Px^2-4P+4x^3\ge0\)

=>\(P^2 - 4P \left(x + \frac{1}{x}\right) + 4x^2 \ge 0 \quad (3)\)

Theo Cosi, ta có: \(x + \frac{1}{x} \ge 2\sqrt{x \cdot \frac{1}{x}} = 2\)

=>\(-4P\left(x + \frac{1}{x}\right) \le -4P \cdot 2 = -8P\)

(3)=>\(P^2 - 8P + 4x^2 \ge P^2 - 4P \left(x + \frac{1}{x}\right) + 4x^2 \ge 0\)

Chọn điểm rơi x=1, ta sẽ có phương trình: \(P^2 - 8P + 4 \ge 0\)

=>\(P^2-8P+16\ge12\)

=>\(\left(P-4\right)^2\ge12\)

=>\(P-4\ge2\sqrt3\)

=>\(P\ge4+2\sqrt3\)

Dấu '=' xảy ra khi \(x=\frac{1}{x};P-3x-5z=x+5z\) và y=P-3x-6z

=>x=1; P-4x=10z và y=P-3x-6z

=>x=1; \(10z=(4+2\sqrt{3})-4=2\sqrt{3}\) và y=P-3x-6z

=>x=1; \(z=\frac{\sqrt{3}}{5}\) và y=P-3x-6z

=>\(x=1;y=1+\frac{4\sqrt{3}}{5};z=\frac{\sqrt{3}}{5}\)

\(B=\dfrac{1}{x^3+y^3}+\dfrac{1}{xy\left(x+y\right)}=\dfrac{1}{x^3+y^3}+\dfrac{3}{3xy\left(x+y\right)}\)

\(B\ge\dfrac{\left(1+\sqrt{3}\right)^2}{x^3+y^3+3xy\left(x+y\right)}=\dfrac{4+2\sqrt{3}}{\left(x+y\right)^3}=4+2\sqrt{3}\)

\(B_{min}=4+2\sqrt{3}\) khi \(\left(x;y\right)=\left(\dfrac{3+\sqrt{3}-\sqrt[4]{12}}{6+2\sqrt{3}};\dfrac{3+\sqrt{3}+\sqrt[4]{12}}{6+2\sqrt{3}}\right)\) và hoán vị

Lời giải:

Áp dụng BĐT Cauchy-Shwarz:

$B=\frac{1}{x^3+y^3}+\frac{1}{xy}=\frac{1}{(x+y)^3-3xy(x+y)}+\frac{1}{xy}$

$=\frac{1}{1-3xy}+\frac{1}{xy}=\frac{1}{1-3xy}+\frac{3}{3xy}$

$\geq \frac{(1+\sqrt{3})^2}{1-3xy+3xy}=(1+\sqrt{3})^2$

Vậy $B_{\min}=(1+\sqrt{3})^2$

Dấu "=" xảy ra khi $xy=\frac{1}{2}-\frac{1}{2\sqrt{3}}$