Tìm giá trị nhỏ nhất của \(A=\dfrac{1}{x^2+y^2}+\dfrac{2}{xy}+4xy\) Với \(x>0;\) \(y>0;\) \(x+y\le1\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(K=\left(4xy+\dfrac{1}{4xy}\right)+\left(\dfrac{1}{x^2+y^2}+\dfrac{1}{2xy}\right)+\dfrac{5}{4xy}\)
\(K\ge2\sqrt{\dfrac{4xy}{4xy}}+\dfrac{4}{x^2+y^2+2xy}+\dfrac{5}{\left(x+y\right)^2}\ge2+4+5=11\)
\(K_{min}=11\) khi \(x=y=\dfrac{1}{2}\)
Lời giải:
Đặt $x=a; \frac{y}{2}=b$ thì bài toán trở thành:
Tìm min $A=\frac{1}{a^2+1}+\frac{1}{b^2+1}+2ab$ với $ab\geq 1$
----------------------------------
Với $ab\geq 1$, ta có BĐT khá quen thuộc:
$\frac{1}{a^2+1}+\frac{1}{b^2+1}\geq \frac{2}{ab+1}$ (để cm BĐT này bạn chỉ cần biến đổi tương đương)
Áp dụng vào bài và sử dụng thêm BĐT AM-GM:
$A\geq \frac{2}{ab+1}+2ab=\frac{2}{ab+1}+\frac{ab+1}{2}+\frac{3ab-1}{2}$
$\geq 2\sqrt{\frac{2}{ab+1}.\frac{ab+1}{2}}+\frac{3ab-1}{2}$
$=2+\frac{3ab-1}{2}\geq 2+\frac{3.1-1}{2}=3$
Vậy $A_{\min}=3$.
\(A=\dfrac{2x^2}{2x+2yz}+\dfrac{2y^2}{2y+2zx}+\dfrac{2z^2}{2z+2xy}+\dfrac{9}{8\left(x^2+y^2+z^2\right)}\)
\(A\ge\dfrac{2x^2}{x^2+1+y^2+z^2}+\dfrac{2y^2}{y^2+1+z^2+x^2}+\dfrac{2z^2}{z^2+1+x^2+y^2}+\dfrac{9}{8\left(x^2+y^2+z^2\right)}\)
\(A\ge\dfrac{2\left(x^2+y^2+z^2\right)}{x^2+y^2+z^2+1}+\dfrac{9}{8\left(x^2+y^2+z^2\right)}\)
Đặt \(x^2+y^2+z^2=a>0\)
\(\Rightarrow A\ge\dfrac{2a}{a+1}+\dfrac{9}{8a}=\dfrac{2a}{a+1}+\dfrac{9}{8a}-\dfrac{15}{8}+\dfrac{15}{8}\)
\(\Rightarrow A\ge\dfrac{\left(a-3\right)^2}{8a\left(a+1\right)}+\dfrac{15}{8}\ge\dfrac{15}{8}\)
\(A_{min}=\dfrac{15}{8}\) khi \(a=3\) hay \(x=y=z=1\)
có: \(\dfrac{1}{x^2+y^2}=\dfrac{1}{\left(x+y\right)^2-2xy}=\dfrac{1}{1-2xy}\)(1)
có \(\dfrac{1}{xy}=\dfrac{2}{2xy}\left(2\right)\)
từ(1)(2)=>A=\(\dfrac{1}{1-2xy}+\dfrac{2}{2xy}\ge\dfrac{\left(1+\sqrt{2}\right)^2}{1}=\left(1+\sqrt{2}\right)^2\)
=>Min A=(1+\(\sqrt{2}\))^2
`A=(9(x-2)+18)/(2-x)+2/x`
`=-9+18/(2-x)+2/x`
`=-9+2(9/(2-x)+1/x)`
Áp dụng bđt cosi-schwarts ta có:
`9/(2-x)+1/x>=(3+1)^2/(2-x+x)=8`
`=>A>=16-9=7`
Dấu "=" xảy ra khi `3/(2-x)=1/x`
`<=>3x=2-x`
`<=>4x=2<=>x=1/2(tm)`
b
`y=x/(1-x)+5/x`
`=(x-1+1)/(1-x)+5/x`
`=1/(1-x)+5/x-1`
Áp dụng cosi-schwarts ta có:
`1/(1-x)+5/x>=(1+sqrt5)^2/(1-x+x)=(1+sqrt5)^2=6+2sqrt5`
`=>y>=5+2sqrt5`
Dấu "=" xảy ra khi `1/(1-x)=sqrt5/x`
`<=>x=sqrt5-sqrt5x`
`<=>x(1+sqrt5)=sqrt5`
`<=>x=sqrt5/(sqrt5+1)=(sqrt5(sqrt5-1))/(5-1)=(5-sqrt5)/4`
`c)C=2/(1-x)+1/x`
Áp dụng bđt cosi schwarts ta có:
`C>=(sqrt2+1)^2/(1-x+x)=3+2sqrt2`
Dấu "=" xảy ra khi `sqrt2/(1-x)=1/x`
`<=>sqrt2x=1-x`
`<=>x(sqrt2+1)=1`
`<=>x=1/(sqrt2+1)=(sqrt2-1)/(2-1)=sqrt2-1`
Áp dụng BĐT cosi:
`1/x^2+1/y^2>=2/(xy)`
`<=>2>=2/(xy)`
`<=>1>=1/(xy)`
`<=>xy>=1`
Dấu "=" xảy ra khi `x=y=1`
\(A=\dfrac{1}{x^2+y^2}+\dfrac{1}{2xy}+\dfrac{1}{4xy}+4xy+\dfrac{5}{4xy}\)
\(\ge\dfrac{4}{x^2+y^2+2xy}+2\sqrt{\dfrac{1}{4xy}.4xy}+\dfrac{5}{4.\dfrac{\left(x+y\right)^2}{4}}\)
\(\ge\dfrac{4}{1^2}+2+\dfrac{5}{1^2}\) (do \(x+y\le1\))
\(=11\)
Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow x=y=\dfrac{1}{2}\)
Vậy GTNN của A là 11.