Điều kiện cần và đủ để x 2 + y 2 + z 2 + 2 x + 4 y - 6 z + m 2 - 9 m + 4 = 0 là phương trình của một mặt cầu
A. m > 0
B. m < - 1 h o ặ c m > 10
C. - 1 ≤ m ≤ 10
D. - 1 < m < 10
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Câu 1:
\(x^2+2x\sqrt{x+\frac{1}{x}}=8x-1\)
\(\Leftrightarrow x^2-4x+1=4x-2x\sqrt{x+\frac{1}{x}}\)
\(\Leftrightarrow x^2-4x+1=2x(2-\sqrt{x+\frac{1}{x}})\)
\(\Leftrightarrow x^2-4x+1=2x.\frac{2^2-\left(x+\frac{1}{x}\right)}{2+\sqrt{x+\frac{1}{x}}}\)
\(\Leftrightarrow x^2-4x+1=2x.\frac{4x-x^2-1}{x\left(2+\sqrt{x+\frac{1}{x}}\right)}\)
\(\Leftrightarrow (x^2-4x+1)\left(1+\frac{2}{2+\sqrt{x+\frac{1}{x}}}\right )=0\)
Dễ thấy biểu thức trong ngoặc lớn luôn lớn hơn 0, do đó
\(x^2-4x+1=0\)
\(\Leftrightarrow x=2\pm \sqrt{3}\)
Câu 2:
Vì \(x+y+z=0\Leftrightarrow x=-(y+z)\)
\(\Rightarrow x^2=(y+z)^2=y^2+z^2+2yz\)
\(\Rightarrow y^2+z^2-x^2=-2yz\)
\(\Rightarrow \frac{x^2}{y^2+z^2-x^2}=\frac{x^2}{-2yz}=\frac{x^3}{-2xyz}\)
Hoàn toàn tương tự. ta có:
\(\frac{y^2}{z^2+x^2-y^2}=\frac{y^3}{-2xyz}; \frac{z^2}{x^2+y^2-z^2}=\frac{z^3}{-2xyz}\)
Do đó:
\(P=\frac{x^3+y^3+z^3}{-2xyz}\)
Ta biết rằng:
\(x^3+y^3+z^3=(x+y+z)^3-3(x+y)(y+z)(x+z)\)
\(=-3(x+y)(y+z)(x+z)\)
\(=-3(-z)(-x)(-y)=3xyz\)
Suy ra \(P=\frac{3xyz}{-2xyz}=\frac{-3}{2}\)
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}2^x=a\\3^y=b\\4^z=c\end{matrix}\right.\) (với \(a;b;c>0\)) \(\Rightarrow a^2+b^2+c^2=a+b+c\)
\(\Leftrightarrow\left(a-\frac{1}{2}\right)^2+\left(b-\frac{1}{2}\right)^2+\left(c-\frac{1}{2}\right)^2=\frac{3}{4}\)
Gọi \(M\left(a;b;c\right)\) thì M thuộc mặt cầu tâm \(I\left(\frac{1}{2};\frac{1}{2};\frac{1}{2}\right)\) bán kính \(R=\frac{\sqrt{3}}{2}\)
\(T=2^{x+1}+3^{y+1}+4^{z+1}=2.2^x+3.3^y+4.4^z=2a+3b+4c\)
\(\Rightarrow2a+3b+4c-T=0\)
Gọi (P) là mặt phẳng thay đổi có phương trình \(2x+3y+4z-T=0\)
\(\Rightarrow M\in\left(P\right)\Rightarrow M\) thuộc giao của mặt cầu và (P)
Mà mặt cầu giao với (P) khi và chỉ khi:
\(d\left(I;\left(P\right)\right)\le R\Leftrightarrow\frac{\left|2.\frac{1}{2}+3.\frac{1}{2}+4.\frac{1}{2}-T\right|}{\sqrt{2^2+3^2+4^2}}\le\frac{\sqrt{3}}{2}\)
\(\Leftrightarrow\left|T-\frac{9}{2}\right|\le\frac{\sqrt{87}}{2}\) \(\Rightarrow\frac{-\sqrt{87}}{2}\le T-\frac{9}{2}\le\frac{\sqrt{87}}{2}\)
\(\Rightarrow T\le\frac{9+\sqrt{87}}{2}\)
Đặt \(A=\frac{y^4}{\left(x^2+y^2\right)\left(x+y\right)}+\frac{z^4}{\left(y^2+z^2\right)\left(y+z\right)}+\frac{x^4}{\left(z^2+x^2\right)\left(x+z\right)}\)
\(\Rightarrow F-A=\frac{x^4-y^4}{\left(x^2+y^2\right)\left(x+y\right)}+\frac{y^2-z^2}{\left(y^2+z^2\right)\left(y+z\right)}+\frac{z^4-x^4}{\left(z^2+x^2\right)\left(z+x\right)}=0\)
\(\Rightarrow F=A\)
\(\Rightarrow2F=F+A=\frac{x^4+y^4}{\left(x^2+y^2\right)\left(x+y\right)}+\frac{y^4+z^4}{\left(y^2+z^2\right)\left(y+z\right)}+\frac{z^4+x^4}{\left(z^2+x^2\right)\left(z+x\right)}\)
\(\Rightarrow2F\ge\frac{\left(x^2+y^2\right)^2}{2\left(x^2+y^2\right)\left(x+y\right)}+\frac{\left(y^2+z^2\right)^2}{2\left(y^2+z^2\right)\left(y+z\right)}+\frac{\left(z^2+x^2\right)^2}{2\left(z^2+x^2\right)\left(z+x\right)}\)
\(\Rightarrow2F\ge\frac{x^2+y^2}{2\left(x+y\right)}+\frac{y^2+z^2}{2\left(y+z\right)}+\frac{z^2+x^2}{2\left(z+x\right)}\ge\frac{\left(x+y\right)^2}{4\left(x+y\right)}+\frac{\left(y+z\right)^2}{4\left(y+z\right)}+\frac{\left(z+x\right)^2}{4\left(z+x\right)}\)
\(\Rightarrow2F\ge\frac{1}{2}\left(x+y+z\right)=\frac{1}{2}\Rightarrow F\ge\frac{1}{4}\)
\(F_{min}=\frac{1}{4}\) khi \(x=y=z=\frac{1}{3}\)
ĐKXĐ: x>=0; y>=1 ; z>=2.
câu 1:Từ giả thiết ta có:
\(2\sqrt{x}+2\sqrt{y-1}+2\sqrt{z-2}=x+y+z\)
\(\Leftrightarrow x-2\sqrt{x}+1+\left(y-1\right)-2\sqrt{y-1}+1+\left(z-2\right)-2\sqrt{z-2}+1=0\)
\(\Leftrightarrow\left(\sqrt{x}-1\right)^2+\left(\sqrt{y-1}-1\right)^2+\left(\sqrt{z-2}-1\right)^2=0\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{x}=1;\sqrt{y-1}=1;\sqrt{z-2}=1\)
Vậy x=1;y=2;z=3.
Có gì ko hiểu bạn cứ bình luận phía dưới :)
a)\(pt\Leftrightarrow\sqrt{3x^2-6x+4}+\sqrt{2x^2-4x+6}+x^2-2x-2=0\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{3x^2-6x+4}-1+\sqrt{2x^2-4x+6}-2+x^2-2x+1=0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{3x^2-6x+4-1}{\sqrt{3x^2-6x+4}+1}+\dfrac{2x^2-4x+6-4}{\sqrt{2x^2-4x+6}+2}+\left(x-1\right)^2=0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{3\left(x-1\right)^2}{\sqrt{3x^2-6x+4}+1}+\dfrac{2\left(x-1\right)^2}{\sqrt{2x^2-4x+6}+2}+\left(x-1\right)^2=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-1\right)^2\left(\dfrac{3}{\sqrt{3x^2-6x+4}+1}+\dfrac{2}{\sqrt{2x^2-4x+6}-2}+1\right)=0\)
Dễ thấy: \(\dfrac{3}{\sqrt{3x^2-6x+4}+1}+\dfrac{2}{\sqrt{2x^2-4x+6}-2}+1>0\)
\(\Rightarrow\left(x-1\right)^2=0\Rightarrow x-1=0\Rightarrow x=1\)
b)\(\sqrt{3x^2+6x+12}+\sqrt{5x^4-10x^2+9}=3-4x-2x^2\)
\(pt\Leftrightarrow\sqrt{3x^2+6x+12}+\sqrt{5x^4-10x^2+9}+2x^2+4x-3=0\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{3x^2+6x+12}-3+\sqrt{5x^4-10x^2+9}-2+2x^2+4x-8=0\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{3x^2+6x+12}-3+\sqrt{5x^4-10x^2+9}-2+2x^2+4x+2=0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{3x^2+6x+12-9}{\sqrt{3x^2+6x+12}+3}+\dfrac{5x^4-10x^2+9-4}{\sqrt{5x^4-10x^2+9}+2}+2\left(x^2+2x+1\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{3\left(x+1\right)^2}{\sqrt{3x^2+6x+12}+3}+\dfrac{5\left(x+1\right)^2\left(x-1\right)^2}{\sqrt{5x^4-10x^2+9}+2}+2\left(x+1\right)^2=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x+1\right)^2\left(\dfrac{3}{\sqrt{3x^2+6x+12}+3}+\dfrac{5\left(x-1\right)^2}{\sqrt{5x^4-10x^2+9}+2}+2\right)=0\)
Dễ thấy: \(\dfrac{3}{\sqrt{3x^2+6x+12}+3}+\dfrac{5\left(x-1\right)^2}{\sqrt{5x^4-10x^2+9}+2}+2>0\)
\(\Rightarrow\left(x+1\right)^2=0\Rightarrow x+1=0\Rightarrow x=-1\)
a)
\(x^3+y^3+3\left(x^2+y^2\right)+4\left(x+y\right)+4=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x^3+3x^2+3x+1\right)+\left(y^3+3y^2+3y+1\right)+\left(x+y+2\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x+1\right)^3+\left(y+1\right)^3+\left(x+y+2\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x+y+2\right)\left[\left(x+1\right)^2-\left(x+1\right)\left(y+1\right)+\left(y+1\right)^2\right]+\left(x+y+2\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x+y+2\right)\left[\left(x+1\right)^2-\left(x+1\right)\left(y+1\right)+\left(y+1\right)^2+1\right]=0\)
Lại có :\(\left(x+1\right)^2-\left(x+1\right)\left(y+1\right)+\left(y+1\right)^2+1=\left[\left(x+1\right)-\frac{1}{2}\left(y+1\right)\right]^2+\frac{3}{4}\left(y+1\right)^2+1>0\)
Nên \(x+y+2=0\Rightarrow x+y=-2\)
Ta có :
\(M=\frac{1}{x}+\frac{1}{y}=\frac{x+y}{xy}=\frac{-2}{xy}\)
Vì \(4xy\le\left(x+y\right)^2\Rightarrow4xy\le\left(-2\right)^2\Rightarrow4xy\le4\Rightarrow xy\le1\)
\(\Rightarrow\frac{1}{xy}\ge\frac{1}{1}\Rightarrow\frac{-2}{xy}\le-2\)
hay \(M\le-2\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=-1\)
Vậy \(Max_M=-2\)khi \(x=y=-1\)
c) ( Mình nghĩ bài này cho x, y, z ko âm thì mới xảy ra dấu "=" để tìm Min chứ cho x ,y ,z dương thì ko biết nữa ^_^ , mình làm bài này với điều kiện x ,y ,z ko âm nhé )
Ta có :
\(\hept{\begin{cases}2x+y+3z=6\\3x+4y-3z=4\end{cases}\Rightarrow2x+y+3z+3x+4y-3z=6+4}\)
\(\Rightarrow5x+5y=10\Rightarrow x+y=2\)
\(\Rightarrow y=2-x\)
Vì \(y=2-x\)nên \(2x+y+3z=6\Leftrightarrow2x+2-x+3z=6\)
\(\Leftrightarrow x+3z=4\Leftrightarrow3z=4-x\)
\(\Leftrightarrow z=\frac{4-x}{3}\)
Thay \(y=2-x\)và \(z=\frac{4-x}{3}\)vào \(P\)ta có :
\(P=2x+3y-4z=2x+3\left(2-x\right)-4.\frac{4-x}{3}\)
\(\Rightarrow P=2x+6-3x-\frac{16}{3}+\frac{4x}{3}\)
\(\Rightarrow P=\frac{x}{3}+\frac{2}{3}\ge\frac{2}{3}\)( Vì \(x\ge0\))
Dấu "=" xảy ra khi \(x=0\Rightarrow\hept{\begin{cases}y=2\\z=\frac{4}{3}\end{cases}}\)( Thỏa mãn điều kiện y , z ko âm )
Vậy \(Min_P=\frac{2}{3}\)khi \(\hept{\begin{cases}x=0\\y=2\\z=\frac{4}{3}\end{cases}}\)
Lời giải:
Xét hiệu:
\(\frac{x^4}{(x^2+y^2)(x+y)}+\frac{y^4}{(y^2+z^2)(y+z)}+\frac{z^4}{(z^2+x^2)(z+x)}-\left(\frac{y^4}{(x^2+y^2)(x+y)}+\frac{z^4}{(y^2+z^2)(y+z)}+\frac{x^4}{(z^2+x^2)(z+x)}\right)\)
\(=\frac{x^4-y^4}{(x^2+y^2)(x+y)}+\frac{y^4-z^4}{(y^2+z^2)(y+z)}+\frac{z^4-x^4}{(z^2+x^2)(z+x)}\)
\(=x-y+y-z+z-x=0\)
\(\Rightarrow \frac{x^4}{(x^2+y^2)(x+y)}+\frac{y^4}{(y^2+z^2)(y+z)}+\frac{z^4}{(z^2+x^2)(z+x)}=\frac{y^4}{(x^2+y^2)(x+y)}+\frac{z^4}{(y^2+z^2)(y+z)}+\frac{x^4}{(z^2+x^2)(z+x)}\)
Do đó:
\(2F=\frac{x^4+y^4}{(x^2+y^2)(x+y)}+\frac{y^4+z^4}{(y^2+z^2)(y+z)}+\frac{z^4+x^4}{(z^2+x^2)(z+x)}\)
\(\geq \frac{\frac{(x^2+y^2)^2}{2}}{(x^2+y^2)(x+y)}+\frac{\frac{(y^2+z^2)^2}{2}}{(y^2+z^2)(y+z)}+\frac{\frac{(z^2+x^2)^2}{2}}{(z^2+x^2)(z+x)}\) (áp dụng BĐT Cauchy)
hay \(2F\geq \frac{x^2+y^2}{2(x+y)}+\frac{y^2+z^2}{2(y+z)}+\frac{z^2+x^2}{2(z+x)}\)
Mà cũng theo BĐT Cauchy thì:
\(\frac{x^2+y^2}{2(x+y)}+\frac{y^2+z^2}{2(y+z)}+\frac{z^2+x^2}{2(z+x)}\geq \frac{\frac{(x+y)^2}{2}}{2(x+y)}+\frac{\frac{(y+z)^2}{2}}{2(y+z)}+\frac{\frac{(z+x)^2}{2}}{2(x+z)}=\frac{x+y+z}{2}=\frac{1}{2}\)
\(\Rightarrow 2F\geq \frac{1}{2}\Rightarrow F\geq \frac{1}{4}\)
Vậy \(F_{\min}=\frac{1}{4}\Leftrightarrow x=y=z=\frac{1}{3}\)
Chọn D.
Phương trình đã cho có thể viết lại thành
Phương trình này là phườn trình của một mặt cầu khi và chỉ khi