Cho x,y là các số thực thỏa mãn x2 + y2 =4 . Tìm GTLN của biểu thức P = 3x2-y2+4xy+4
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Biến đổi: 4 x 2 − 4 xy + y 2 = 0 ⇔ ( 2 x − y ) 2 = 0 ⇔ 2 x = y
Thay y = 2x vào P ta được P = -3
Đáp án B
Ta có:
3 x 2 + y 2 − 2 . log 2 x − y = 1 2 1 + log 2 1 − x y ⇔ 3 x 2 + y 2 − 2 . log 2 x − y 2 = log 2 2 − 2 x y
⇔ 3 x 2 + 2 x y + y 2 − 2 + 2 x y . log 2 x − y 2 = log 2 2 − 2 x y ⇔ 3 x − y 2 . log 2 x − y = 3 2 − 2 x y . log 2 2 − 2 x y
Xét hàm số f t = 3 t . log 2 t trên khoảng 0 ; + ∞ , có f ' t = 3 t ln 3. log 2 t + 3 t t . ln 2 > 0 ; ∀ t > 0
Suy ra f t là hàm số đồng biến trên 0 ; + ∞ mà
f x − y 2 = f 2 − 2 x y ⇒ x 2 + y 2 = 2
Khi đó:
M = 2 x 3 + y 3 − 3 x y = 2 x + y x + y 2 − 3 x y − 3 x y ⇔ 2 M = 2 x + y 2 x + y 2 − 3.2 x y − 3.2 x y 2 x + y 2 x + y 2 − 3 x + y 2 + 6 − 3 x + y 2 + 6 = 2 x + y 6 − x + y 2 − 3 x + y 2 + 6 = − 2 a 3 − 3 a 2 + 12 a + 6 ,
Với a = x + y ∈ 0 ; 4
Xét hàm số f a = − 2 a 3 − 3 a 2 + 12 a + 6 trên 0 ; 4 ,
suy ra m ax 0 ; 4 f a = 13.
Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức M là 13 2
Đáp án B
Ta có
3 x 2 + y 2 − 2 . log 2 x − y = 1 2 1 + log 2 1 − x y ⇔ 3 x 2 + y 2 − 2 . log 2 x − y 2 = log 2 2 − 2 x y
⇔ 3 x 2 + 2 x y + y 2 − 2 + 2 x y . log 2 x − y 2 = log 2 2 − 2 x y ⇔ 3 x − y 2 . log 2 x − y = 3 2 − 2 x y . log 2 2 − 2 x y
⇔ 2 M = 2 x + y 2 x + y 2 − 3.2. x y − 3.2 x y = 2 x + y 2 x + y 2 − 3 x + y 2 + 6 − 3 x + y 2 + 6
= 2 x + y 6 − x + y 2 − 3 x + y 2 + 6 = − 2 a 3 − 3 a 2 + 12 a + 6 ,
Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức M là 13 2
\(P=3x^2-y^2+4xy=3x^2-y^2+4xy+x^2+y^2=4x^2+4xy\)
\(\Rightarrow\frac{P}{4}=\frac{4x^2+4xy}{x^2+y^2}\)
- Với \(y=0\Rightarrow P=16\)
- Với \(y\ne0\Rightarrow\frac{P}{4}=\frac{4\left(\frac{x}{y}\right)^2+\frac{4x}{y}}{\left(\frac{x}{y}\right)^2+1}\)
Đặt \(t=\frac{x}{y}\Rightarrow\frac{P}{4}=\frac{4t^2+4t}{t^2+1}\Leftrightarrow P.t^2+P=16t^2+16t\)
\(\Leftrightarrow\left(P-16\right)t^2-16t+P=0\)
\(\Delta'=64-P\left(P-16\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow-P^2+16P+64\ge0\)
\(\Leftrightarrow8-8\sqrt{2}\le P\le8+8\sqrt{2}\)
\(\Rightarrow P_{max}=8+8\sqrt{2}\) khi \(t=\sqrt{2}+1\) hay \(x=\left(\sqrt{2}+1\right)y\)