Cho x,y,z thõa mãn : \(\left\{{}\begin{matrix}0\le x,y,z\le2\\x+y+z=3\end{matrix}\right.\)
Tìm giá trị lớn nhất , nhỏ nhất của \(P=x^2+y^2+z^2\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
https://olm.vn/hoi-dap/detail/227981379332.html
Bạn tham khảo ở đây nhé.
\(c,P=\dfrac{x^2-x^2+8xy-16y^2}{x^2+4y^2}=\dfrac{8\left(\dfrac{x}{y}\right)-16}{\left(\dfrac{x}{y}\right)^2+4}\)
Đặt \(\dfrac{x}{y}=t\)
\(\Leftrightarrow P=\dfrac{8t-16}{t^2+4}\Leftrightarrow Pt^2+4P=8t-16\\ \Leftrightarrow Pt^2-8t+4P+16=0\)
Với \(P=0\Leftrightarrow t=2\)
Với \(P\ne0\Leftrightarrow\Delta'=16-P\left(4P+16\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow-P^2-4P+4\ge0\Leftrightarrow-2-2\sqrt{2}\le P\le-2+2\sqrt{2}\)
Vậy \(P_{max}=-2+2\sqrt{2}\Leftrightarrow t=\dfrac{4}{P}=\dfrac{4}{-2+2\sqrt{2}}=2+\sqrt{2}\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{x}{y}=2+2\sqrt{2}\)
Thay \(z=4-x-y\) vào phương trình dưới:
\(x^2+y^2+\left(4-x-y\right)^2=\frac{11}{2}\)
\(\Leftrightarrow2x^2+2y^2+2xy-8x-8y+16=\frac{11}{2}\)
\(\Leftrightarrow x^2+x\left(y-4\right)+y^2-4y+\frac{21}{4}=0\)
\(\Delta=\left(y-4\right)^2-4\left(y^2-4y+\frac{21}{4}\right)\)
\(=y^2-8y+16-4y^2+16y-21=-3y^2+8y-5\)
\(=\left(5-3y\right)\left(y-1\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow1\le y\le\frac{5}{3}\)
\(y_{max}=\frac{5}{3}\), thay vào hệ ban đầu tìm x, z
\(y_{min}=1\), làm tương tự.
Thật ra tui cũng chả biết có nghiệm hay không đâu :>
Chưa có giải hệ :>>>
\(\left\{{}\begin{matrix}x=2-y-z\\z^2-2xy+4=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow z^2-2y\left(2-y-z\right)+4=0\)
\(\Rightarrow z^2-4y+2y^2+2yz+4=0\)
\(\Rightarrow z^2+2yz+y^2+y^2-4y+4=0\)
\(\Rightarrow\left(z+y\right)^2+\left(y-2\right)^2=0\)
\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}z+y=0\\y-2=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}y=2\\z=-2\\x=2\end{matrix}\right.\)
b/ Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:
\(P=\frac{x^2}{y+z}+\frac{y^2}{z+x}+\frac{z^2}{x+y}\ge\frac{\left(x+y+z\right)^2}{2\left(x+y+z\right)}=\frac{x+y+z}{2}=1\)
\(\Rightarrow P_{min}=1\) khi \(x=y=z=\frac{2}{3}\)
a/ Đơn giản là dùng phép thế:
\(x+2y+x+y+z=0\Rightarrow x+2y=0\Rightarrow x=-2y\)
\(x+y+z=0\Rightarrow z=-\left(x+y\right)=-\left(-2y+y\right)=y\)
Thế vào pt cuối:
\(\left(1-2y\right)^2+\left(y+2\right)^2+\left(y+3\right)^2=26\)
Vậy là xong
b/ Sử dụng hệ số bất định:
\(\left\{{}\begin{matrix}a\left(\frac{x}{3}+\frac{y}{12}-\frac{z}{4}\right)=a\\b\left(\frac{x}{10}+\frac{y}{5}+\frac{z}{3}\right)=b\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left(\frac{a}{3}+\frac{b}{10}\right)x+\left(\frac{a}{12}+\frac{b}{5}\right)y+\left(\frac{-a}{4}+\frac{b}{3}\right)z=a+b\) (1)
Ta cần a;b sao cho \(\frac{a}{3}+\frac{b}{10}=\frac{a}{12}+\frac{b}{5}=-\frac{a}{4}+\frac{b}{3}\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\frac{a}{3}+\frac{b}{10}=\frac{a}{12}+\frac{b}{5}\\\frac{a}{3}+\frac{b}{10}=-\frac{a}{4}+\frac{b}{3}\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\frac{a}{2}=\frac{b}{5}\)
Chọn \(\left\{{}\begin{matrix}a=2\\b=5\end{matrix}\right.\) thay vào (1):
\(\frac{7}{6}\left(x+y+z\right)=7\Rightarrow x+y+z=6\)
*Áp dụng BĐT Svarxơ, ta có:
P\(=\frac{x^2}{1}+\frac{y^2}{1}+\frac{z^2}{1}\ge\frac{\left(x+y+z\right)^2}{3}=3\)
Vậy Pmin=3\(\Leftrightarrow\frac{x^2}{1}=\frac{y^2}{1}=\frac{z^2}{1}\Rightarrow x=y=z=1\)
Gọi mặt phẳng (Q) có pt \(x+y+z-3=0\)
Gọi \(M\left(a;b;c\right)\in\left(Q\right)\) sao cho \(0\le a;b;c\le2\)
\(\Rightarrow P=OM^2=a^2+b^2+c^2\)
Bài toán trở thành tìm \(M\in\left(Q\right)\) sao cho \(OM\) đạt GTLN và GTNN
- Phần GTNN thì đơn giản rồi, gọi H là hình chiếu vuông góc của O lên (Q) \(\Rightarrow OH\perp HM\Rightarrow\) tam giác OHM vuông tại H \(\Rightarrow OH\le OM\) (trong tam giác vuông cạnh huyền luôn lớn hơn hoặc bằng cạnh góc vuông)
\(\Rightarrow OM_{min}=OH\) khi \(M\) trùng H (dễ dàng tìm ra \(H\left(1;1;1\right)\) có tọa độ thỏa mãn \(0\le a;b;c\le2\))
\(\Rightarrow OM_{min}=OH=d\left(O;\left(Q\right)\right)=\frac{\left|1.0+1.0+1.0-3\right|}{\sqrt{1+1+1}}=\sqrt{3}\Rightarrow P_{min}=OM_{min}^2=3\)
- Phần GTLN hơi phức tạp chút, có lẽ do mình ko tìm ra cách giải tốt nhất
Ta thấy M luôn nằm trong hình lập phương giới hạn bởi các mặt phẳng \(x=2;y=2;z=2\) và \(xOy;yOz;xOz\)
\(\Rightarrow M\) thuộc hình phẳng là tiết diện của \(\left(Q\right)\) với hình lập phương nói trên
\(\Rightarrow M\) thuộc hình lục giác đều có tọa độ lần lượt A(1;0;2); B(0;1;2); C(0;2;1); D(1;2;0); E(2;1;0); F(2;0;1) với tâm là \(H\left(1;1;1\right)\)
\(OM^2=OH^2+HM^2\Rightarrow OM_{max}\) khi \(HM_{max}\)
Mà \(HM\le HA=HB=HC=HD=HE=HF\)
\(\Rightarrow OM_{max}\) khi \(M\) trùng A (hoặc B, C, D, E, F)
\(\Rightarrow OM_{max}^2=OH^2+HA^2=3+\left(1-1\right)^2+\left(0-1\right)^2+\left(2-1\right)^2=5\)
\(\Rightarrow P_{max}=OM_{max}^2=5\)
Khi \(\left(x;y;z\right)=\left(1;0;2\right)\) và các hoán vị