cho x,y thỏa mãn điều kiện: x^2+y^2=1 chứng minh rằng: \(-5\le3x+4y\le5\)
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 Bunhiacopxky:
\((x^2+y^2)(3^2+4^2)\geq (3x+4y)^2\)
\(\Leftrightarrow 3^2+4^2\geq (3x+4y)^2\)
\(\Leftrightarrow 25\geq (3x+4y)^2\)
\(\Leftrightarrow -5\leq 3x+4y\leq 5\)
Dấu bằng xảy ra khi \(\frac{x}{3}=\frac{y}{4}\). Kết hợp với \(x^2+y^2=1\Rightarrow (x,y)=\left(\frac{3}{5};\frac{4}{5}\right); \left(\frac{-3}{5};\frac{-4}{5}\right)\)
\(\sqrt{xy+2x+2y+4}+\sqrt{\left(2x+2\right)y}< =5\)
\(< =>\sqrt{\left(x+2\right)\left(y+2\right)}+\sqrt{\left(2x+2\right)y}< =5\)
\(< =>\sqrt{\left(x+2\right)\left(y+2\right)}+\sqrt{2y\left(x+1\right)}< =5\)
Áp dụng bất đẳng thức cauchy ta được :
\(\sqrt{\left(x+2\right)\left(y+2\right)}+\sqrt{2y\left(x+1\right)}< =\frac{x+y+4}{2}+\frac{2y+x+1}{2}\)
\(=\frac{2x+3y+5}{2}=\frac{10}{2}=5\)
\(=>\sqrt{\left(x+2\right)\left(y+2\right)}+\sqrt{2y\left(x+1\right)}< =5\)
Vậy ta có điều cần phải chứng minh
+ x+y=2 ta có bảng
x | 0 | 1 | 2 |
y | 2 | 1 | 0 |
+khi x=0, y=2 ta có BPT 04 + 24 >= 2
+ khi x= 1, y=1 ta có BPT 14 + 14 >=2
+ khi x = 2, y=0 ta có BPT 24 + 04 >=2
Nên x4 + y4 >=2
có : (x-y)2 \(\ge0,\forall x,y\)
==>x2-2xy+y2 \(\ge\)0 \(\forall x,y\)
==> 2.(x2+y2)\(\ge\)2xy +x2+y2 \(\forall x,y\)
==> x2+y2 \(\ge\)\(\dfrac{\left(x+y\right)^2}{2}=\dfrac{2^2}{2}=2\) ( do x+y=2) \(\forall x,y\)
lại có (x2-y2)2\(\ge\)0\(\forall x,y\)
==> x4+y4-2x2y2 \(\ge\)0 \(\forall x,y\)
==> 2.(x4+y4) \(\ge\)2x2y2 + x4+y4 \(\forall x,y\)
==> x4+y4 \(\ge\)\(\dfrac{\left(x^2+y^2\right)^2}{2}\ge\dfrac{2^2}{2}=2\)
==> đpcm
dấu ''=,, xảy ra <=> \(\left\{{}\begin{matrix}x+y=2\\x-y=0\\x^2-y^2=0\end{matrix}\right.< =>x=y=1}\)
Bài 2. a/ \(1\le a,b,c\le3\) \(\Rightarrow\left(a-1\right).\left(a-3\right)\le0\) , \(\left(b-1\right)\left(b-3\right)\le0\), \(\left(c-1\right).\left(c-3\right)\le0\)
Cộng theo vế : \(a^2+b^2+c^2\le4a+4b+4c-9\)
\(\Rightarrow a+b+c\ge\frac{a^2+b^2+c^2+9}{4}=7\)
Vậy min E = 7 tại chẳng hạn, x = y = 3, z = 1
b/ Ta có : \(x+2y+z=\left(x+y\right)+\left(y+z\right)\ge2\sqrt{\left(x+y\right)\left(y+z\right)}\)
Tương tự : \(y+2z+x\ge2\sqrt{\left(y+z\right)\left(z+x\right)}\) , \(z+2y+x\ge2\sqrt{\left(z+y\right)\left(y+x\right)}\)
Nhân theo vế : \(\left(x+2y+z\right)\left(y+2z+x\right)\left(z+2y+x\right)\ge8\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)\) hay
\(\left(x+2y+z\right)\left(y+2z+x\right)\left(z+2y+x\right)\ge64\)
Ta có: x2+y2+2xy-4x-2y+1=0
⇔(x2+y2+2xy-2x-2y+1)-2x=0
⇔(x+y-1)2=2x
Mà (x+y-1)2 là số chính phương
⇒2x là số chính phương
⇒2x chia 4 dư 0 hoặc 1
Mà 2x là số chẵn
⇒2x chia hết cho 4
⇒x chia hết cho 2
⇒x là số chẵn(đpcm)
Lại có:(x+y-1)2=2x
⇒\(\dfrac{\left(x+y-1\right)^2}{2}\)=x
⇒\(\dfrac{\left(x+y-1\right)^2}{2}\): 2=x:2
⇒\(\dfrac{\left(x+y-1\right)^2}{2}\). \(\dfrac{1}{2}\) =x:2
⇒\(\dfrac{\left(x+y-1\right)^2}{4}\)=x:2
⇒(\(\dfrac{x+y-1}{2}\))2=x:2
Mà \(\left(\dfrac{x+y-1}{2}\right)^2\) là số chính phương
⇒x:2 là số chính phương (đpcm)