Violympic toán 9

KH

Cho hai số dương x,y thỏa mãn x+y=1. Tìm GTNN của biểu thức\(\left(x^2+\dfrac{1}{y^2}\right)\left(y^2+\dfrac{1}{x^2}\right)\)

TN
6 tháng 12 2018 lúc 5:28

Ta có \(\left(x^2+\dfrac{1}{y^2}\right)\left(y^2+\dfrac{1}{x^2}\right)=x^2y^2+1+1+\dfrac{1}{x^2y^2}=x^2y^2+2+\dfrac{1}{x^2y^2}=\dfrac{x^4y^4+2x^2y^2+1}{x^2y^2}=\dfrac{\left(x^2y^2+1\right)^2}{\left(xy\right)^2}=\left(\dfrac{x^2y^2+1}{xy}\right)^2=\left(xy+\dfrac{1}{xy}\right)^2=\left(xy+\dfrac{1}{16xy}+\dfrac{15}{16xy}\right)^2\)

Áp dụng bđt cosi, ta có \(xy+\dfrac{1}{16xy}\ge2\sqrt{xy.\dfrac{1}{16xy}}=2\sqrt{\dfrac{1}{16}}=2.\dfrac{1}{4}=\dfrac{1}{2}\)

\(2\sqrt{xy}\le\left(x+y\right)^2\Leftrightarrow\sqrt{xy}\le\dfrac{\left(x+y\right)^2}{2}=\dfrac{1}{2}\Leftrightarrow xy\le\dfrac{1}{4}\Leftrightarrow\dfrac{15}{16xy}\ge\dfrac{15}{4}\)

Vậy \(xy+\dfrac{1}{16xy}+\dfrac{15}{16xy}\ge\dfrac{1}{2}+\dfrac{15}{4}=\dfrac{17}{4}\Leftrightarrow\left(xy+\dfrac{1}{16xy}+\dfrac{15}{16xy}\right)^2\ge\dfrac{289}{16}\)

Dấu bằng xảy ra khi \(\left\{{}\begin{matrix}x+y=1\\xy=\dfrac{1}{16xy}\\x=y\end{matrix}\right.\)\(\Leftrightarrow\)\(x=y=0,5\)

Vậy GTNN của \(\left(x^2+\dfrac{1}{y^2}\right)\left(y^2+\dfrac{1}{x^2}\right)\)=\(\dfrac{289}{16}\) và xảy ra khi x=y=0,5

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
H24
Xem chi tiết
DF
Xem chi tiết
H24
Xem chi tiết
TB
Xem chi tiết
MH
Xem chi tiết
MD
Xem chi tiết
H24
Xem chi tiết
MD
Xem chi tiết
H24
Xem chi tiết