cho x.y>0 và x+y=1
cm\((x+\frac{1}{x})^2+(y+\frac{1}{y})^2\ge\frac{25}{2}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
dùng bđt phụ \(\frac{x^2}{a}+\frac{y^2}{b}\ge\frac{\left(x+y\right)^2}{a+b}\) với bđt Cô-si nhé
dễ cm bđt: x²+y² ≥ (x+y)²/2, khai triễn là ra hằng đẳng đúng, dấu "=" khi x = y
ad: P = (x+1/x)² + (y+1/y)² ≥ [x+1/x + y+1/y]²/2 = [(x+y) + (x+y)/xy]²/2 (*)
bđt côsi: 1 = x+y ≥ 2√(xy) => 1 ≥ 4xy => 1/xy ≥ 4
thay vào (*): P ≥ [1 + 1/xy]²/2 ≥ [1 + 4]²/2 = 25/2 (đpcm), dấu "=" khi x = y = 1/2
Đặt \(P=\left(x+\frac{1}{x}\right)^2+\left(y+\frac{1}{y}\right)^2\)
Áp dụng bđt bunhiacopxki ta có:
\(\left[\left(x+\frac{1}{x}\right)^2+\left(y+\frac{1}{y}\right)^2\right]\left(1^2+1^2\right)\ge\left[\left(x+\frac{1}{x}\right)+\left(y+\frac{1}{y}\right)\right]^2\)
\(\Leftrightarrow2P\ge\left(1+\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\right)^2\)(1)
Ta có BĐT:\(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\ge\frac{2}{\sqrt{xy}}\)( bạn tự CM = cách chuyển vế nhé )
Áp dụng bđt cô si cho 2 số dương x,y ta có:
\(\sqrt{xy}\le\frac{x+y}{2}=\frac{1}{2}\)
\(\Rightarrow\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\ge4\)(2)
Thay (2) vào (1) ta được:
\(2P\ge25\)
\(\Rightarrow P\ge\frac{25}{2}\left(đpcm\right)\)
Áp dụng BĐT AM-GM ta có:
\(A=\left(x+\frac{1}{x}\right)^2+\left(y+\frac{1}{y}\right)^2\ge\frac{\left(x+\frac{1}{x}+y+\frac{1}{y}\right)^2}{2}\)
\(=\frac{\left(x+y+\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\right)^2}{2}=\frac{\left(x+y+\frac{x+y}{xy}\right)^2}{2}\)
Lại có: \(1=x+y\ge2\sqrt{xy}\Rightarrow1\ge4xy\Rightarrow\frac{1}{xy}\ge4\)
Khi đó \(A\ge\frac{\left(1+\frac{1}{xy}\right)^2}{2}=\frac{\left(1+4\right)^2}{2}=\frac{5^2}{2}=\frac{25}{2}\)
Đẳng thức xảy ra khi \(x=y=\frac{1}{2}\)
\(K=\frac{1}{x^2+y^2}+\frac{1}{xy}=\left(\frac{1}{x^2+y^2}+\frac{1}{2xy}\right)+\frac{1}{2xy}\)
\(\ge\frac{4}{x^2+y^2+2xy}+\frac{1}{2.\frac{\left(x+y\right)^2}{4}}\)
\(=\frac{4}{1}+\frac{1}{2.\frac{1}{4}}=6\)
Dấu = xảy ra khi \(x=y=\frac{1}{2}\)
Ta có \(\hept{\begin{cases}\left(x+y\right)^2=1\\\left(x-y\right)^2\ge0\end{cases}}\Leftrightarrow x^2+y^2\ge\frac{1}{2}\)
\(xy\le\frac{\left(x^2+^2\right)}{2}\)nên \(K=\frac{1}{x^2+y^2}+\frac{2}{xy}\ge\frac{1}{x^2+y^2}+\frac{2}{x^2+y^2}=\frac{3}{x^2+y^2}\ge\frac{3}{\frac{1}{2}}=6\)
\(K_{min}=6\)dấu "=" khi \(x=y=\frac{1}{2}\)
\(\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}3\left(x^2+y^2\right)=10xy\left(1\right)\\x< y< 0\end{cases}}\) \(\Rightarrow\hept{\begin{cases}xy>0\\x-y>0\\x+y< 0\end{cases}}\) \(\Rightarrow P< 0\)(*)
\(\left(1\right)\Rightarrow\hept{\begin{cases}3\left(x-y\right)^2=4xy\left(2\right)\\3\left(x+y\right)^2=16xy\left(3\right)\end{cases}}\)
\(\frac{\left(1\right)}{\left(2\right)}=\frac{\left(x-y\right)^2}{\left(x+y\right)^2}=\frac{1}{4}\Rightarrow\orbr{\begin{cases}\frac{x-y}{x+y}=\frac{1}{2}\\\frac{x-y}{x+y}=-\frac{1}{2}\end{cases}}\)
Từ (*)=> P=-1/2
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz dạng Engel ta có :
\(\left(x+\frac{1}{x}\right)^2+\left(y+\frac{1}{y}\right)^2\ge\frac{\left(x+\frac{1}{x}+y+\frac{1}{y}\right)^2}{2}\ge\frac{\left(1+\frac{4}{x+y}\right)^2}{2}=\frac{\left(1+4\right)^2}{2}=\frac{25}{2}\)
=> đpcm . Dấu "=" xảy ra <=> x = y = 1/2
Đặt \(A=\left(x+\frac{1}{x}\right)^2+\left(y+\frac{1}{y}\right)^2\)
\(=x^2+\frac{1}{x^2}+2+y^2+\frac{1}{y^2}+2\)
\(=x^2+y^2+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}+4\)
Áp dụng BĐT Co-si , có :
\(x^2+y^2\ge2xy\)
\(\Rightarrow2\left(x^2+y^2\right)\ge x^2+y^2+2xy\)
\(\Leftrightarrow x^2+y^2\ge\frac{\left(x+y\right)^2}{2}\)
\(\Leftrightarrow x^2+y^2\ge\frac{1}{2}\)
Có \(\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}\ge\frac{2}{xy}\ge\frac{8}{\left(x+y\right)^2}\)
\(\Rightarrow\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}\ge8\)
\(\Rightarrow A\ge\frac{1}{2}+8+4\)
\(\Rightarrow A\ge\frac{25}{2}\)