Cho `x,y\in RR` tm `xy>0` và `2+1/(xy)=x^3/(2y)+y^3/(2x)+2/(x^2y^2)` Tính GTNN: `P=x^2y^2+x^2+y^2+1+2/(2xy-1)` 08/08/2021 Bởi Amaya Cho `x,y\in RR` tm `xy>0` và `2+1/(xy)=x^3/(2y)+y^3/(2x)+2/(x^2y^2)` Tính GTNN: `P=x^2y^2+x^2+y^2+1+2/(2xy-1)`
Đáp án: $P_{min}=6⇔x=y=1$ Giải thích các bước giải: Do $xy>0⇒x;y$ cùng dấu Do vậy: `2+\frac{1}{xy}=\frac{x^3}{2y}+\frac{y^3}{2x}+\frac{2}{x^2y^2}` `≥2\sqrt{\frac{x^3}{2y}.\frac{y^3}{2x}}+\frac{2}{x^2y^2}` `=2\sqrt{\frac{x^2y^2}{4}}+\frac{2}{x^2y^2}` `=2.\frac{xy}{2}+\frac{2}{x^2y^2}=xy+\frac{2}{x^2y^2}` `⇔2+\frac{1}{xy}-xy-\frac{2}{x^2y^2}≥0` `⇔(2-\frac{2}{x^2y^2})+(\frac{1}{xy}-xy)≥0` `⇔\frac{2x^2y^2-2}{x^2y^2}-\frac{x^2y^2-1}{xy}≥0` `⇔(x^2y^2-1)(\frac{2}{x^2y^2}-\frac{1}{xy})≥0` `⇔(xy-1)(xy+1).\frac{2-xy}{x^2y^2}≥0` $⇔(xy-1)(2-xy)≥0$ (do `\frac{xy+1}{x^2y^2}>0`) $⇔1≤xy≤2$ Ta có: `P=x^2y^2+x^2+y^2+1+\frac{2}{2xy-1}` `=(x^2y^2+1)+(x^2+y^2)+\frac{2}{2xy-1}` `≥2xy+2xy+\frac{2}{2xy-1}` `=(4xy-2+\frac{2}{2xy-1})+2` `≥2\sqrt{(4xy-2).\frac{2}{2xy-1}}+2` `=2\sqrt{4}+2=6` Dấu bằng xảy ra $⇔\begin{cases}\dfrac{x^3}{2y}=\dfrac{y^3}{2x}\\x^2y^2=1\\x^2=y^2\\4xy-2=\dfrac{2}{2xy-1}\end{cases}⇔x=y=1$ (thỏa mãn $ĐKXĐ$) Bình luận
Đáp án: $P_{min}=6⇔x=y=1$
Giải thích các bước giải:
Do $xy>0⇒x;y$ cùng dấu
Do vậy:
`2+\frac{1}{xy}=\frac{x^3}{2y}+\frac{y^3}{2x}+\frac{2}{x^2y^2}`
`≥2\sqrt{\frac{x^3}{2y}.\frac{y^3}{2x}}+\frac{2}{x^2y^2}`
`=2\sqrt{\frac{x^2y^2}{4}}+\frac{2}{x^2y^2}`
`=2.\frac{xy}{2}+\frac{2}{x^2y^2}=xy+\frac{2}{x^2y^2}`
`⇔2+\frac{1}{xy}-xy-\frac{2}{x^2y^2}≥0`
`⇔(2-\frac{2}{x^2y^2})+(\frac{1}{xy}-xy)≥0`
`⇔\frac{2x^2y^2-2}{x^2y^2}-\frac{x^2y^2-1}{xy}≥0`
`⇔(x^2y^2-1)(\frac{2}{x^2y^2}-\frac{1}{xy})≥0`
`⇔(xy-1)(xy+1).\frac{2-xy}{x^2y^2}≥0`
$⇔(xy-1)(2-xy)≥0$ (do `\frac{xy+1}{x^2y^2}>0`)
$⇔1≤xy≤2$
Ta có: `P=x^2y^2+x^2+y^2+1+\frac{2}{2xy-1}`
`=(x^2y^2+1)+(x^2+y^2)+\frac{2}{2xy-1}`
`≥2xy+2xy+\frac{2}{2xy-1}`
`=(4xy-2+\frac{2}{2xy-1})+2`
`≥2\sqrt{(4xy-2).\frac{2}{2xy-1}}+2`
`=2\sqrt{4}+2=6`
Dấu bằng xảy ra
$⇔\begin{cases}\dfrac{x^3}{2y}=\dfrac{y^3}{2x}\\x^2y^2=1\\x^2=y^2\\4xy-2=\dfrac{2}{2xy-1}\end{cases}⇔x=y=1$ (thỏa mãn $ĐKXĐ$)