Không mất tính tổng quát, giả sử \(a\ge b\).

Đặt \(a+b=2x;a-b=2y\) thì \(x,y\ge0\) và \(a=x+y;b=x-y\) (1)

 Theo đề bài: \(2x+2=4y^2\Rightarrow x=2y^2-1\ge0\)(*). Thay vào (1) thu được: \(a=2y^2+y-1;b=2y^2-y-1\) 

Vì \(b\ge0\Rightarrow2y^2-y-1\ge0\) (do trên) (**)

\(\Leftrightarrow\left(y-1\right)\left(2y+1\right)\ge0\Leftrightarrow y\ge1\)

Vậy ta cần chứng minh:\(\left[1+\frac{\left(2y^2+y-1\right)^3}{\left(2y^2-y\right)^3}\right]\left[1+\frac{\left(2y^2-y-1\right)^3}{\left(2y^2+y\right)^3}\right]\le9\)

\(\Leftrightarrow\frac{\left(1-y\right)\left(y+1\right)\left(5y^4+2y^2-1\right)}{y^6}\le0\)

\(\Leftrightarrow\left(1-y\right)\left(5y^4+2y^2-1\right)\le0\)

\(\Leftrightarrow\left(1-y\right)\left[\frac{1}{4}\left(2y^2-1\right)\left(10y^2+9\right)+\frac{5}{4}\right]\le0\)

Cái ngoặc vuông > 0 (do (*) ). Nên ta chỉ cần chứng minh: \(1-y\le0\Leftrightarrow y\ge1\)(hiển nhiên đúng theo (**) )

Đẳng thức xảy ra khi \(\left(a;b\right)=\left\{\left(2;0\right),\left(0;2\right)\right\}\)

Dành cho ai không muốn giả sử:

Nếu không muốn giả sử thì mọi người có thể xét hai trường hợp!

+) Nếu \(a\ge b\) thì giải như trên.

+) Nếu \(a\le b\). Đặt \(a+b=2x;b-a=2y\Rightarrow b=x+y;a=x-y\)

Cách giải tương tự. 

Bài toán quy về 2 bài toán nhỏ hơn!

Cho các số dương ab + bc +ca = 1. 

a) Tìm Max: \(M=\frac{2a}{\sqrt{1+a^2}}+\frac{b}{\sqrt{1+b^2}}+\frac{c}{\sqrt{1+c^2}}\)

(Lời giải tại: Câu hỏi của Nguyễn Linh Chi. Bài làm của anh Thắng, trong lời giải có phần giống với đề bên trên.)

b) Tìm Min: \(N=a^2+28b^2+28c^2\)

Có: \(N=\frac{1}{4}\left(2a-7b-7c\right)^2+\frac{63}{4}\left(b-c\right)^2+7\left(ab+bc+ca\right)\ge7\left(ab+bc+ca\right)=7\)

Từ đó tìm được \(P\le\frac{9}{4}-7=-\frac{19}{4}\)

Đẳng thức xảy ra khi \(a=\frac{7}{\sqrt{15}};b=c=\frac{1}{\sqrt{15}}\)

Với ab + bc + ca = 1 và áp dụng BĐT AM - GM, ta được:

\(\frac{2a}{\sqrt{1+a^2}}+\frac{b}{\sqrt{1+b^2}}+\frac{c}{\sqrt{1+c^2}}\)\(\frac{2a}{\sqrt{a^2+ab+bc+ca}}+\frac{b}{\sqrt{b^2+ab+bc+ca}}+\frac{c}{\sqrt{c^2+ab+bc+ca}}\)

\(=\frac{2a}{\sqrt{\left(a+b\right)\left(a+c\right)}}+\frac{b}{\sqrt{\left(b+a\right)\left(b+c\right)}}+\frac{c}{\sqrt{\left(c+a\right)\left(c+b\right)}}\)

\(=\sqrt{\frac{2a}{a+b}.\frac{2a}{a+c}}+\sqrt{\frac{2b}{a+b}.\frac{b}{2\left(b+c\right)}}+\sqrt{\frac{2c}{a+c}.\frac{c}{2\left(b+c\right)}}\)

\(\le\frac{\frac{2a}{a+b}+\frac{2a}{a+c}}{2}+\frac{\frac{2b}{a+b}+\frac{b}{2\left(b+c\right)}}{2}+\frac{\frac{2c}{a+c}+\frac{c}{2\left(b+c\right)}}{2}\)

\(=\frac{\frac{2\left(a+b\right)}{a+b}+\frac{2\left(a+c\right)}{a+c}+\frac{b+c}{2\left(b+c\right)}}{2}=\frac{2+2+\frac{1}{2}}{2}=\frac{9}{4}\)(*)

Mặt khác, cũng theo AM - GM, ta có:

 \(\frac{a^2}{2}+\frac{49b^2}{2}\ge2\sqrt{\frac{a^2}{2}.\frac{49b^2}{2}}=7ab\)(1)

\(\frac{a^2}{2}+\frac{49c^2}{2}\ge2\sqrt{\frac{a^2}{2}.\frac{49c^2}{2}}=7ac\)(2)

\(\frac{7}{2}\left(b^2+c^2\right)\ge\frac{7}{2}.2\sqrt{b^2c^2}=7bc\)(3)

Cộng theo từng vế của 3 BĐT (1), (2), (3), ta được:

\(\frac{2a^2+56b^2+56c^2}{2}\ge7\left(ab+bc+ca\right)=7\)

hay \(a^2+28b^2+28c^2\ge7\)(**)

Từ (*) và (**) suy ra \(P=\frac{2a}{\sqrt{1+a^2}}+\frac{b}{\sqrt{1+b^2}}+\frac{c}{\sqrt{1+c^2}}-a^2-28b^2-28c^2\)

\(\le\frac{9}{4}-7=\frac{-19}{4}\)

Đẳng thức xảy ra khi \(a=\frac{7}{\sqrt{15}};b=c=\frac{1}{\sqrt{15}}\)

cái ý 2 thêm vào là:

tìm b để hệ có nghiệm duy nhất (x;y) sao cho P= x²+2y²  đạt giá trị nhỏ nhất

Gọi chiều dài và chiều rộng của hcn lần lượt là: a, b (m)

Ta có: \(\hept{\begin{cases}ab=300\\\left(a+5\right)\left(b-3\right)=300\left(1\right)\end{cases}}\)

Từ (1) \(\Rightarrow ab-3a+5b-15=300\)

\(\Leftrightarrow300-3a+5b-15=300\)\(\Leftrightarrow-3a+5b=15\)\(\Leftrightarrow3a-5b=-15\)

Đặt \(c=3a\)và \(d=-5b\)\(\Rightarrow a=\frac{c}{3}\); \(b=\frac{d}{-5}\)

Ta có hệ \(\hept{\begin{cases}\frac{c}{3}.\frac{d}{-5}=300\\c+d=-15\end{cases}}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}\frac{cd}{-15}=300\\c+d=-15\end{cases}}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}cd=-4500\\c+d=-15\end{cases}}\)

Áp dụng hệ thức Viets ta có: \(X^2-\left(-15\right)X-4500=X^2+15X-4500\)

\(\Delta=15^2-4.1.\left(-4500\right)=18225\)

\(X_1=c=\frac{-15+\sqrt{18225}}{2}=60\) hoặc \(X_2=d=\frac{-15-\sqrt{18225}}{2}=-75\)

\(\Rightarrow a=\frac{c}{3}=\frac{60}{3}=20\); \(b=\frac{-75}{-5}=15\)

\(\Rightarrow P_{hcn}=2\left(a+b\right)=2\left(20+15\right)=70\)

Vậy chu vi hcn ban đầu là 70 cm

Gọi vận tốc thực của ca nô là \(x\left(km/h\right)\left(x>0\right)\)

\(\Rightarrow\) Vận  tốc lúc xuôi dòng là: \(x+4\left(km/h\right)\)

\(\Rightarrow\)Vận tốc lúc ngược dòng là: \(x-4\left(km/h\right)\)

\(\Rightarrow\) Thời gian lúc xuôi dòng là: \(\frac{30}{x+4}h\)

\(\Rightarrow\)Thời gian lúc ngược dòng là: \(\frac{30}{x-4}h\)

Theo bài ra ta có: \(\frac{30}{x+4}+\frac{30}{x-4}=4\left(x\ne\pm4\right)\)

\(\Leftrightarrow30\left(x-4\right)+30\left(x+4\right)=4\left(x-4\right)\left(x+4\right)\)

\(\Leftrightarrow60x=4x^2-64\)

\(\Leftrightarrow4x^2-60x-64=0\)

\(\Leftrightarrow x=16\)

Vậy vận tốc khi ca nô nước yên  lặng là \(16\left(km/h\right)\)