Tìm x, y > 0 sao cho:
\(\left(x^2+4\right)\left(y^2+9\right)=24xy\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có: \(x^2+\frac{1}{4}\ge x\Rightarrow x^2+y+\frac{3}{4}\ge x+y+\frac{1}{2}\)
Tương tự \(y^2+x+\frac{3}{4}\ge x+y+\frac{1}{2}\)
\(\Rightarrow\left(x^2+y+\frac{3}{4}\right)\left(y^2+x+\frac{3}{4}\right)\ge\left(x+y+\frac{1}{2}\right)^2\) (1)
Mặt khác: \(\left(2x+\frac{1}{2}\right)\left(2y+\frac{1}{2}\right)\le\frac{1}{4}\left(2x+2y+1\right)^2=\left(x+y+\frac{1}{2}\right)^2\) (2)
(1);(2) \(\Rightarrow\left(x^2+y+\frac{3}{4}\right)\left(y^2+x+\frac{3}{4}\right)\ge\left(2x+\frac{1}{2}\right)\left(2y+\frac{1}{2}\right)\)
Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi \(x=y=\frac{1}{2}\)
Dự đoán dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z=\frac{1}{3}\) ta tính được \(A=\frac{1}{4}\)
Ta sẽ chứng minh nó là GTNN của A
Thật vậy áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz dạng Engel ta có:
\(A=Σ\frac{x^4}{\left(x^2+y^2\right)\left(x+y\right)}\ge\frac{\left(x^2+y^2+z^2\right)^2}{Σ\left(x^2+y^2\right)\left(x+y\right)}\)
Do đó ta cần phải chứng minh \(\frac{\left(x^2+y^2+z^2\right)^2}{Σ\left(x^2+y^2\right)\left(x+y\right)}\ge\frac{x+y+z}{4}\)
\(\Leftrightarrow4\left(x^2+y^2+z^2\right)^2\ge\left(x+y+z\right)Σ\left(2x^3+x^2y+x^2z\right)\)
\(\LeftrightarrowΣ\left(2x^4-3x^3y-3x^3z+6x^2y^2-2x^2yz\right)\ge0\)
\(\LeftrightarrowΣ\left(2x^4-3x^3y-3x^3z+4x^2y^2\right)+Σ\left(2x^2y^2-2x^2yz\right)\ge0\)
\(\LeftrightarrowΣ\left(x^4-3x^3y+4x^2y^2-3xy^3+y^4\right)+Σ\left(x^2z^2-2z^2xy+y^2z^2\right)\ge0\)
\(\LeftrightarrowΣ\left(x-y\right)^2\left(x^2-xy+y^2\right)+Σz^2\left(x-y\right)^2\ge0\) (đúng)
Vậy \(x=y=z=\frac{1}{3}\) thì \(A_{Min}=\frac{1}{4}\)
\(Q=\frac{x^3}{4\left(y+2\right)}+\frac{y^3}{4\left(x+2\right)}=\frac{x^3\left(x+2\right)}{4\left(x+2\right)\left(y+2\right)}+\frac{y^3\left(y+2\right)}{4\left(x+2\right)\left(y+2\right)}\)
\(=\frac{x^4+y^4+2x^3+2y^3}{4\left(x+2\right)\left(y+2\right)}=\frac{x^4+y^4+2\left(x+y\right)\left(x^2-xy+y^2\right)}{4\left(xy+2x+2y+4\right)}\)
\(=\frac{x^4+y^4+2\left(x+y\right)\left(x^2-xy+y^2\right)}{4\left(2x+2y+8\right)}=\frac{x^4+y^4+2\left(x+y\right)\left(x^2-xy+y^2\right)}{8\left(x+y+4\right)}\)
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM ta có :
\(x^4+y^4\ge2\sqrt{x^4y^4}=2x^2y^2\)
\(x^2+y^2\ge2\sqrt{x^2y^2}=2xy\)
\(Q=\frac{x^4+y^4+2\left(x+y\right)\left(x^2-xy+y^2\right)}{8\left(x+y+4\right)}\ge\frac{2x^2y^2+2xy\left(x+y\right)}{8\left(x+y+4\right)}=\frac{2xy\left(xy+x+y\right)}{8\left(x+y+4\right)}=\frac{8\left(x+y+4\right)}{8\left(x+y+4\right)}=1\)
Đẳng thức xảy ra <=> \(\hept{\begin{cases}x,y>0\\x=y\\xy=4\end{cases}}\Rightarrow x=y=2\)
Vậy GTNN của Q là 1 <=> x = y = 2
Or
\(Q-1=\frac{\left(x^2-y^2\right)^2+2\left(x+y\right)\left(x^2+y^2-8\right)}{4\left(x+2\right)\left(y+2\right)}\ge0\)*đúng do \(x^2+y^2\ge2xy=8\)*
Do đó \(Q\ge1\)
Đẳng thức xảy ra khi x = y = 2
A=\(\left(1+x\right)\left(1+\frac{1}{y}\right)+\left(1+\frac{1}{x}\right)\left(1+y\right)=x+\frac{x}{y}+\frac{1}{y}+1+y+\frac{y}{x}+\frac{1}{x}+1\)
=\(\left(x+y+\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\right)+\frac{x}{y}+\frac{y}{x}+2\)
mà x2+y2=1
=>2(x2+y2)>(=)(x+y)2
\(\Rightarrow x+y\le\sqrt{2}\)
áp dụng bất đẳng thức cô si ta có:
\(\left(x+y+\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\right)+\frac{x}{y}+\frac{y}{x}+2\ge\left(x+y+\frac{4}{x+y}\right)+4\)
\(=\left[\left(x+y\right)+\frac{2}{x+y}+\frac{2}{x+y}\right]+4\ge2\sqrt{2}+\sqrt{2}+4=4+3\sqrt{2}\)
Giải
\(\left(x^2+4\right)\left(y^2+9\right)=24xy\)
\(\left(x^2+4\right)\left(y^2+9\right)-24xy=0\)
\(x^2\left(y^2+9\right)+4\left(y^2+9\right)-24xy=0\)
\(x^2y^2+9x^2+4y^2+36-24xy=0\)
\(x^2y^2+9x^2+4y^2+36-12xy-12xy=0\)(Tách -24xy thành -12xy - 12xy)
\(\left(9x^2-12xy+4y^2\right)+\left(x^2y^2-12xy+36\right)=0\)(Đổi chỗ)
\(\left[\left(3x\right)^2-2.3x.2y+\left(2y\right)^2\right]+\left[\left(xy\right)^2-2.xy.6+6^2\right]=0\)(Biến đổi thế này để có hằng đẳng thức đấy)
\(\left(3x-2y\right)^2+\left(xy-6\right)^2=0\)(Cả hai hạng tử ta đều sử dụng hằng đẳng thức \(A^2-2AB+B^2=\left(A-B\right)^2\))
Ta luôn có \(\left(3x-2y\right)^2\ge0\)và \(\left(xy-6\right)^2\ge0\)
Do đó \(\left(3x-2y\right)^2+\left(xy-6\right)^2\ge0\).Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi \(\left(3x-2y\right)^2=0\)và \(\left(xy-6\right)^2=0\)
\(\Rightarrow\hept{\begin{cases}3x=2y\\xy=6\end{cases}\Rightarrow\hept{\begin{cases}\frac{x}{2}=\frac{y}{3}\\xy=6\end{cases}}\Rightarrow\hept{\begin{cases}\left(\frac{x}{2}\right)^2=\left(\frac{y}{3}\right)^2=\frac{xy}{2.3}\\xy=6\end{cases}}}\)
\(\Rightarrow\left(\frac{x}{2}\right)^2=\left(\frac{y}{3}\right)^2=\frac{6}{6}=1\Rightarrow\hept{\begin{cases}\left(\frac{x}{2}\right)^2=1\\\left(\frac{y}{3}\right)^2=1\end{cases}}\)
Vì \(x,y>0\)(đề cho) nên \(\hept{\begin{cases}\frac{x}{2}>0\\\frac{y}{3}>0\end{cases}}\)
\(\Rightarrow\hept{\begin{cases}\frac{x}{2}=1\\\frac{y}{3}=1\end{cases}\Rightarrow}\hept{\begin{cases}x=2\\y=3\end{cases}}\)
Vậy phương trình có cặp nghiệm (x; y) là (2; 3)
Không hiểu thì hỏi nha