Ôn tập cuối năm phần số học

NT

Tìm GTNN,GTLN của: \(A=x^3+y^3\) biết x,y\(\ge0\) \(x^2+y^2=1\)

LF
5 tháng 5 2017 lúc 19:07

*)Tìm GTLN

Từ giả thiết có: \(\left\{{}\begin{matrix}0\le x\le1\\0\le y\le1\end{matrix}\right.\)\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x^3\le x^2\\y^3\le y^2\end{matrix}\right.\)\(\Rightarrow x^3+y^3\le x^2+y^2=1\)

Đẳng thức xảy ra khi \(\left\{{}\begin{matrix}x=0\\y=1\end{matrix}\right.\) hoặc \(\left\{{}\begin{matrix}x=1\\y=0\end{matrix}\right.\)

*)Tìm GTNN

Ta có: \(A=x^3+y^3=\left(x+y\right)\left(x^2-xy+y^2\right)\)

Áp dụng BĐT \(\left(x+y\right)^2\ge2\left(x^2+y^2\right)\) ta có:

\(\left(x+y\right)^2\ge2\left(x^2+y^2\right)=2\Rightarrow x+y\ge\sqrt{2}\left(x;y\ge0\right)\left(1\right)\)

\(xy\le\dfrac{x^2+y^2}{2}=\dfrac{1}{2}\Rightarrow-xy\ge-\dfrac{1}{2}\)

\(\Rightarrow x^2+y^2-xy\ge1-\dfrac{1}{2}=\dfrac{1}{2}\left(2\right)\)

Nhân theo vế của \(\left(1\right);\left(2\right)\) ta có:

\(A=\left(x+y\right)\left(x^2+y^2-xy\right)\ge\sqrt{2}\cdot\dfrac{1}{2}=\dfrac{1}{\sqrt{2}}\)

Đẳng thức xảy ra khi \(x=y=\dfrac{1}{\sqrt{2}}\)

Bình luận (3)
NT
5 tháng 5 2017 lúc 20:27

***) Vì \(x,y\ge0\)\(x^2+y^2=1\) nên:

\(\left\{{}\begin{matrix}0\le x\le1\\0\le y\le1\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x^3\le x^2\\y^3\le y^2\end{matrix}\right.\Leftrightarrow x^3+y^3\le x^2+y^2=1\)

Vậy Max A=1 \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x^3=x^2\\y^3=y^2\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}x=0;y=1\\x=1;y=0\end{matrix}\right.\)

***) Áp dụng bất đẳng thức cô si ta có:

\(x^2+y^2\ge2\sqrt{x^2y^2}=2xy\)

\(\Leftrightarrow2\left(x^2+y^2\right)\ge x^2+y^2+2xy=\left(x+y\right)^2\)

\(\Leftrightarrow\left(x+y\right)^2\le2\Leftrightarrow x+y\le\sqrt{2}\Rightarrow\dfrac{x+y}{\sqrt{2}}\le1\) (1)

Áp dụng BĐT Bunyakovsky có:

\(\left(x^3+y^3\right)\left(x+y\right)\ge\left(\sqrt{x^3}\cdot\sqrt{x}+\sqrt{y^3}\cdot\sqrt{y}\right)^2=\left(x^2+y^2\right)^2=1\) (2)

Mặt khác: \(x^3+y^3\ge\dfrac{\left(x^3+y^3\right)\left(x+y\right)}{\sqrt{2}}\) (theo 1) (3)

Từ (2);(3) \(\Rightarrow x^3+y^3\ge\dfrac{1}{\sqrt{2}}\)

Vậy min A=\(\dfrac{1}{\sqrt{2}}\Leftrightarrow x=y=\dfrac{\sqrt{2}}{2}\)

Bình luận (4)

Các câu hỏi tương tự
KH
Xem chi tiết
RD
Xem chi tiết
NP
Xem chi tiết
NN
Xem chi tiết
NT
Xem chi tiết
LN
Xem chi tiết
QN
Xem chi tiết
HL
Xem chi tiết
LN
Xem chi tiết