Cho x,y là các số thực dương thỏa mãn xy+1≤ x. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức Q=
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(x\ge xy+1\Rightarrow1\ge y+\dfrac{1}{x}\ge2\sqrt{\dfrac{y}{x}}\Rightarrow\dfrac{y}{x}\le\dfrac{1}{4}\)
\(Q^2=\dfrac{x^2+2xy+y^2}{3x^2-xy+y^2}=\dfrac{\left(\dfrac{y}{x}\right)^2+2\left(\dfrac{y}{x}\right)+1}{\left(\dfrac{y}{x}\right)^2-\dfrac{y}{x}+3}\)
Đặt \(\dfrac{y}{x}=t\le\dfrac{1}{4}\)
\(Q^2=\dfrac{t^2+2t+1}{t^2-t+3}=\dfrac{t^2+2t+1}{t^2-t+3}-\dfrac{5}{9}+\dfrac{5}{9}\)
\(Q^2=\dfrac{\left(4t-1\right)\left(t+6\right)}{9\left(t^2-t+3\right)}+\dfrac{5}{9}\le\dfrac{5}{9}\)
\(\Rightarrow Q_{max}=\dfrac{\sqrt{5}}{3}\) khi \(t=\dfrac{1}{4}\) hay \(\left(x;y\right)=\left(2;\dfrac{1}{2}\right)\)
Đáp án B
Ta có:
3 x 2 + y 2 − 2 . log 2 x − y = 1 2 1 + log 2 1 − x y ⇔ 3 x 2 + y 2 − 2 . log 2 x − y 2 = log 2 2 − 2 x y
⇔ 3 x 2 + 2 x y + y 2 − 2 + 2 x y . log 2 x − y 2 = log 2 2 − 2 x y ⇔ 3 x − y 2 . log 2 x − y = 3 2 − 2 x y . log 2 2 − 2 x y
Xét hàm số f t = 3 t . log 2 t trên khoảng 0 ; + ∞ , có f ' t = 3 t ln 3. log 2 t + 3 t t . ln 2 > 0 ; ∀ t > 0
Suy ra f t là hàm số đồng biến trên 0 ; + ∞ mà
f x − y 2 = f 2 − 2 x y ⇒ x 2 + y 2 = 2
Khi đó:
M = 2 x 3 + y 3 − 3 x y = 2 x + y x + y 2 − 3 x y − 3 x y ⇔ 2 M = 2 x + y 2 x + y 2 − 3.2 x y − 3.2 x y 2 x + y 2 x + y 2 − 3 x + y 2 + 6 − 3 x + y 2 + 6 = 2 x + y 6 − x + y 2 − 3 x + y 2 + 6 = − 2 a 3 − 3 a 2 + 12 a + 6 ,
Với a = x + y ∈ 0 ; 4
Xét hàm số f a = − 2 a 3 − 3 a 2 + 12 a + 6 trên 0 ; 4 ,
suy ra m ax 0 ; 4 f a = 13.
Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức M là 13 2
Đáp án B
Ta có
3 x 2 + y 2 − 2 . log 2 x − y = 1 2 1 + log 2 1 − x y ⇔ 3 x 2 + y 2 − 2 . log 2 x − y 2 = log 2 2 − 2 x y
⇔ 3 x 2 + 2 x y + y 2 − 2 + 2 x y . log 2 x − y 2 = log 2 2 − 2 x y ⇔ 3 x − y 2 . log 2 x − y = 3 2 − 2 x y . log 2 2 − 2 x y
⇔ 2 M = 2 x + y 2 x + y 2 − 3.2. x y − 3.2 x y = 2 x + y 2 x + y 2 − 3 x + y 2 + 6 − 3 x + y 2 + 6
= 2 x + y 6 − x + y 2 − 3 x + y 2 + 6 = − 2 a 3 − 3 a 2 + 12 a + 6 ,
Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức M là 13 2
Chọn A.
Phương pháp:
- Biến đổi điều kiện bài cho về dạng f u = f v với u, v là các biểu thức của x, y.
- Xét hàm f t suy ra mối quan hệ của u, v rồi suy ra x, y.
- Đánh giá P theo biến t=x+y bằng cách sử dụng phương pháp hàm số.
Cách giải:
Thay y = 4 x vào biểu thức P và biến đổi ta thu được
P = - 9 log 2 2 + 27 log 2 x - 27 .
Do y ≥ 1 nên x ≤ 4 . Suy ra 1 2 ≤ x ≤ 4 . Đặt t = log 2 x , khi đó - 1 ≤ t ≤ 2 .
Xét hàm số f(t0 = - 9 t 2 + 27t - 27; t ∈ - 1 ; 2
Ta có f ' (t) = -18t + 27; f ' (t) = 0 ⇔ t = 3 2
f (-1) = -63; f (2) = -9; f 3 2 = 27 4
Vậy
m a x P = - 27 4 ⇔ x = 2 2 ; y = 2
Đáp án A
Ta có: \(Q=\frac{x+y}{\sqrt{3x^2-xy+y^2}}=\frac{1+\frac{y}{x}}{\sqrt{3-\frac{y}{x}+\left(\frac{y}{x}\right)^2}}=\frac{1+t}{\sqrt{3-t+t^2}}\left(t=\frac{y}{x}\right)\)
Từ xy+1\(\le x\Rightarrow\frac{y}{x}+\frac{1}{x^2}\le\frac{1}{x}\Rightarrow\frac{y}{x}\le\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}=\frac{1}{4}-\left(\frac{1}{x}-\frac{1}{2}\right)^2\le\frac{1}{4}\Rightarrow0\le t\le\frac{1}{4}\)
Vì \(t\le\frac{1}{4}\Rightarrow1+t\le\frac{5}{4};3-t+t^2=\left(\frac{1}{2}-t\right)^2+\frac{11}{4}\ge\frac{45}{16}\)
\(\Rightarrow Q\le\frac{\frac{5}{4}}{\sqrt{\frac{45}{16}}}=\frac{\sqrt{5}}{3}\)
Dấu đẳng thức xảy ra <=> \(\hept{\begin{cases}t=\frac{1}{4}\\x=2\end{cases}}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}x=2\\y=\frac{1}{2}\end{cases}}\)
Vậy GTLN của Q là \(\frac{\sqrt{5}}{3}\)