Cho các x,y là các số thực. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức :
P = \(\frac{\left(x^2-y^2\right)\left(1-x^2y^2\right)}{^{\left(1+x^2\right)^2}\left(1+y^2\right)^2}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đặt \(x+2y+1=a\)
\(P=a^2+\left(a+4\right)^2=2a^2+8a+16=2\left(a+2\right)^2+8\ge8\)
\(\left(x^3+y^3\right)\left(x+y\right)=xy\left(1-x\right)\left(1-y\right)\Leftrightarrow\left(\frac{x^2}{y}+\frac{y^2}{x}\right)\left(x+y\right)=\left(1-x\right)\left(1-y\right)\left(1\right)\)
Ta có : \(\left(\frac{x^2}{y}+\frac{y^2}{x}\right)\left(x+y\right)\ge4xy\)
và \(\left(1-x\right)\left(1-y\right)=1-\left(x+y\right)+xy\le1-2\sqrt{xy}+xy\)
\(\Rightarrow1-2\sqrt{xy}+xy\ge4xy\Leftrightarrow0\) <\(xy\le\frac{1}{9}\)
Dễ chứng minh : \(\frac{1}{1+x^2}+\frac{1}{1+y^2}\le\frac{1}{1+xy};\left(x,y\in\left(0;1\right)\right)\)
\(\frac{1}{\sqrt{1+x^2}}+\frac{1}{\sqrt{1+y^2}}\le\sqrt{2\left(\frac{1}{1+x^2}+\frac{1}{1+y^2}\right)}\le\sqrt{2\left(\frac{2}{1+xy}\right)}=\frac{2}{\sqrt{1+xy}}\)
\(3xy-\left(x^2+y^2\right)=xy-\left(x-y\right)^2\le xy\)
\(\Rightarrow P\le\frac{2}{\sqrt{1+xy}}+xy=\frac{2}{\sqrt{1+t}}+t\), \(\left(t=xy\right)\), (0<\(t\le\frac{1}{9}\)
Xét hàm số :
\(f\left(t\right)=\frac{2}{\sqrt{t+1}}+t\) , (0<\(t\le\frac{1}{9}\)
Ta có Max \(f\left(t\right)=f\left(\frac{1}{9}\right)=\frac{6\sqrt{10}}{10}+\frac{1}{9}\), \(t\in\left(0;\frac{1}{9}\right)\)\(P=\frac{x^2}{y-1}+\frac{y^2}{x-1}\ge\frac{2xy}{\sqrt{\left(x-1\right)\left(y-1\right)}}\)
\(\sqrt{x-1}=\sqrt{\left(x-1\right).1}\le\frac{x-1+1}{2}=\frac{x}{2}\)
\(\sqrt{y-1}=\sqrt{\left(y-1\right).1}\le\frac{y-1+1}{2}=\frac{y}{2}\)
\(P\ge\frac{2xy}{\frac{xy}{4}}=2xy.\frac{4}{xy}=8\)
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi x=y=2
đặt \(a=x^2,b=y^2\left(a,b\ge0\right)\)thì \(P=\frac{\left(a-b\right)\left(1-ab\right)}{\left(1+a\right)^2\left(1+b\right)^2}\)
Zì \(a,b\ge0\)nên
\(\left(a-b\right)\left(1-ab\right)=a-a^2b-b+ab^2\le a+ab^2=a\left(1+b^2\right)\le a\left(1+2b+b^2\right)=a\left(1+b\right)^2\)
Lại có \(\left(1+a\right)^2=\left(1-a\right)^2+4a\ge4a\)
=>\(P\le\frac{a\left(1+b\right)^2}{4a\left(1+b\right)^2}=\frac{1}{4}\)
dấu "=" xảy ra khi zà chỉ khi\(\hept{\begin{cases}a=1\\b=0\end{cases}=>\hept{\begin{cases}x=\pm1\\y=0\end{cases}}}\)
zậy \(maxP=\frac{1}{4}khi\hept{\begin{cases}x=\pm1\\y=0\end{cases}}\)
Áp dụng BĐT AM-GM: \(\left(x^2-y^2\right)\left(1-x^2y^2\right)\le\frac{1}{4}\left(x^2-y^2+1-x^2y^2\right)^2=\frac{1}{4}\left(1-y^2\right)^2\left(1+x^2\right)^2\)
\(P\le\frac{1}{4}\frac{\left(1-y^2\right)^2}{\left(1+y^2\right)^2}\)
mà theo BĐT AM-GM:\(\left(1-y\right)\left(1+y\right)\le\frac{1}{4}\left(1-y+1+y\right)^2=1\)
\(\Rightarrow P\le\frac{1}{4}.\frac{1}{\left(1+y^2\right)^2}\le\frac{1}{4}.\frac{1}{1}=\frac{1}{4}\)
Dấu = xảy ra khi x=1;y=0 wait : có gì đó sai sai. số thực