§1. Bất đẳng thức

NY

Nếu phương trình \(x^4+ax^3+bx^2+ax+1=0\) có nghiệm và \(a^2+b^2\) đạt giá trị nhỏ nhất thì a = ? , biết a>0

H24
11 tháng 7 2017 lúc 20:47

nhận thấy x=0 không là nghiệm,chia cả 2 vế của PT cho x2

\(PT\Leftrightarrow x^2+ax+b+\dfrac{a}{x}+\dfrac{1}{x^2}=0\)

\(\Leftrightarrow\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)+a\left(x+\dfrac{1}{x}\right)+b=0\)

đặt \(x+\dfrac{1}{x}=k\Leftrightarrow x^2+\dfrac{1}{x^2}=k^2-2\)

\(PT\Leftrightarrow k^2-2+ak+b=0\)(*)

\(\Leftrightarrow k^2-2=-\left(ak+b\right)\Leftrightarrow\left(k^2-2\right)^2=\left(ak+b\right)^2\)

Áp dụng BĐT bunyakovsky:

\(\left(k^2-2\right)^2=\left(ak+b\right)^2\le\left(a^2+b^2\right)\left(k^2+1\right)\)

\(\Leftrightarrow a^2+b^2\ge\dfrac{\left(k^2-2\right)^2}{k^2+1}\)

Đến đây nếu use phương pháp miền giá trị thì sẽ ra \(a^2+b^2\ge0\).Tuy nhiên lại không tìm được x, có nghĩa là PT vô nghiệm, trái đề bài

để ý ràng \(k=x+\dfrac{1}{x}\ge2\)

\(a^2+b^2\ge\dfrac{\left(k^2-2\right)^2}{k^2+1}=k^2+1+\dfrac{9}{k^2+1}-6\)( chọn điểm rơi k=2)

\(=\left(\dfrac{25}{k^2+1}+k^2+1\right)-\dfrac{16}{k^2+1}-6\)

Áp dụng BĐT AM-GM và \(k\ge2\) ta có:

\(a^2+b^2\ge2.5-\dfrac{16}{5}-6=\dfrac{4}{5}\)

Dấu = xảy ra khi \(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{a}{k}=\dfrac{b}{1}\\k=2\\x=1\end{matrix}\right.\)\(\Leftrightarrow a=2b\)

Thế vào PT đầu tìm ra a,b với x=1

P/s: thực ra x phải là \(\pm1\) nhưng a>0 nên chỉ xét x>0

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
PT
Xem chi tiết
NJ
Xem chi tiết
VD
Xem chi tiết
PN
Xem chi tiết
PN
Xem chi tiết
PN
Xem chi tiết
TK
Xem chi tiết
H24
Xem chi tiết
VV
Xem chi tiết