CM: M=\(\dfrac{3\left(x^2+1\right)+x^2y^2+y^2-2}{\left(x+y\right)^2+5}>0\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(ĐK:x\ne y;x\ne-y;x^2+xy+y^2\ne0;x^2-xy+y^2\ne0\)
\(A=\dfrac{x^2-xy+y^2}{x^2+xy+y^2}\cdot\left[1:\dfrac{\left(x^3+y^3\right)\left(x^2+y^2\right)}{\left(x-y\right)\left(x^2+xy+y^2\right)\left(x+y\right)\left(x^2+y^2\right)}\right]\\ A=\dfrac{x^2-xy+y^2}{x^2+xy+y^2}\cdot\dfrac{\left(x-y\right)\left(x+y\right)\left(x^2+xy+y^2\right)\left(x^2+y^2\right)}{\left(x+y\right)\left(x^2-xy+y^2\right)\left(x^2+y^2\right)}\\ A=x-y=B\)
\(x=0;y=0\Leftrightarrow B=0\)
Giá trị của A không xác định vì \(x=y\) trái với ĐK:\(x\ne y\)
Vậy \(A\ne B\)
1. \(\left\{{}\begin{matrix}x+y+\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}=5\\x^2+y^2+\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}=9\end{matrix}\right.\) ĐKXĐ : \(\left\{{}\begin{matrix}x>0\\y>0\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x^2y+xy^2+x+y=5xy\\x^4y^2+x^2y^4+x^2+y^2=9x^2y^2\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x^4y^2+x^2y^4+x^2+y^2=25x^2y^2\\x^4y^2+x^2y^4+x^2+y^2=9x^2y^2\end{matrix}\right.\)\(\Leftrightarrow0=16x^2y^2\)
\(\Rightarrow\) phương trình vô nghiệm
ta có:\(P=\sum\dfrac{y^2z^2}{x\left(y^2+z^2\right)}=\sum\dfrac{\dfrac{1}{x}}{\dfrac{1}{y^2}+\dfrac{1}{z^2}}\)
đặt \(\left(\dfrac{1}{x};\dfrac{1}{y};\dfrac{1}{z}\right)=\left(a;b;c\right)\)thì giả thiết trở thành : \(a^2+b^2+c^2=1\).tìm Min \(P=\dfrac{a}{b^2+c^2}+\dfrac{b}{a^2+c^2}+\dfrac{c}{a^2+b^2}\)
ta có:\(\dfrac{a}{b^2+c^2}=\dfrac{a}{1-a^2}=\dfrac{a^2}{a\left(1-a^2\right)}\)
Áp dụng bất đẳng thức cauchy:
\(\left[a\left(1-a^2\right)\right]^2=\dfrac{1}{2}.2a^2\left(1-a^2\right)\left(1-a^2\right)\le\dfrac{1}{54}\left(2a^2+1-a^2+1-a^2\right)^3=\dfrac{4}{27}\)
\(\Rightarrow a\left(1-a^2\right)\le\dfrac{2}{3\sqrt{3}}\)\(\Rightarrow\dfrac{a^2}{a\left(1-a^2\right)}\ge\dfrac{3\sqrt{3}}{2}a^2\)
tương tự với các phân thức còn lại ta có:
\(P\ge\dfrac{3\sqrt{3}}{2}\left(a^2+b^2+c^2\right)=\dfrac{3\sqrt{3}}{2}\)
đẳng thức xảy ra khi \(a=b=c=\dfrac{1}{\sqrt{3}}\)
hay \(x=y=z=\sqrt{3}\)
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{1}{x}=a\\\dfrac{1}{y}=b\\\dfrac{1}{z}=c\end{matrix}\right.\) Thì bài toán trở thành
Cho \(a^2+b^2+c^2=1\) tính GTNN của \(P=\dfrac{a}{b^2+c^2}+\dfrac{b}{c^2+a^2}+\dfrac{c}{a^2+b^2}\)
Ta có:
\(a^2+b^2+c^2=1\)
\(\Rightarrow a^2+b^2=1-c^2\)
\(\Rightarrow\dfrac{c}{a^2+b^2}=\dfrac{c^2}{c\left(1-c^2\right)}\)
Mà ta có: \(2c^2\left(1-c^2\right)\left(1-c^2\right)\le\dfrac{\left(2c^2+1-c^2+1-c^2\right)^3}{27}=\dfrac{8}{27}\)
\(\Rightarrow c\left(1-c^2\right)\le\dfrac{2}{3\sqrt{3}}\)
\(\Rightarrow\dfrac{c^2}{c\left(1-c^2\right)}\ge\dfrac{3\sqrt{3}c^2}{2}\)
\(\Rightarrow\dfrac{c}{a^2+b^2}\ge\dfrac{3\sqrt{3}c^2}{2}\left(1\right)\)
Tương tự ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{b}{c^2+a^2}\ge\dfrac{3\sqrt{3}b^2}{2}\left(2\right)\\\dfrac{a}{b^2+c^2}\ge\dfrac{3\sqrt{3}a^2}{2}\left(3\right)\end{matrix}\right.\)
Từ (1), (2), (3) \(\Rightarrow P\ge\dfrac{3\sqrt{3}}{2}\left(a^2+b^2+c^2\right)=\dfrac{3\sqrt{3}}{2}\)
Dấu = xảy ra khi \(a=b=c=\dfrac{1}{\sqrt{3}}\) hay \(x=y=z=\sqrt{3}\)
Sửa đề \(\dfrac{\left(x+1\right)\left(y+1\right)^2}{3\sqrt[3]{x^2z^2}+1}+\dfrac{\left(y+1\right)\left(z+1\right)^2}{3\sqrt[3]{x^2y}+1}+\dfrac{\left(z+1\right)\left(x+1\right)^2}{3\sqrt[3]{y^2z^2}+1}\)
Áp dụng BĐT AM-GM ta có:
\(\dfrac{\left(x+1\right)\left(y+1\right)^2}{3\sqrt[3]{x^2z^2}+1}=\dfrac{\left(x+1\right)\left(y+1\right)^2}{3\sqrt[3]{x\cdot z\cdot xz}+1}\ge\dfrac{\left(x+1\right)\left(y+1\right)^2}{x+z+xz+1}\)
\(=\dfrac{\left(x+1\right)\left(y+1\right)^2}{\left(x+1\right)\left(z+1\right)}=\dfrac{\left(y+1\right)^2}{z+1}\)
Tương tự cho 2 BĐT còn lại ta cũng có:
\(\dfrac{\left(y+1\right)\left(z+1\right)^2}{3\sqrt[3]{x^2y^2}+1}\ge\dfrac{\left(z+1\right)^2}{x+1};\dfrac{\left(z+1\right)\left(x+1\right)^2}{3\sqrt[3]{y^2z^2}+1}\ge\dfrac{\left(x+1\right)^2}{y+1}\)
Cộng theo vế 3 BĐT trên rồi áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz dạng Engel ta có:
\(VT\ge\dfrac{\left(x+y+z+3\right)^2}{x+y+z+3}=x+y+z+3=VP\)
Ta có : \(M=\dfrac{3\left(x^2+1\right)+x^2y^2+y^2-2}{\left(x+y\right)^2+5}\)
\(=\dfrac{3x^2+3+x^2y^2+y^2-2}{\left(x+y\right)^2+5}\)
\(=\dfrac{3x^2+x^2y^2+y^2+1}{\left(x+y\right)^2+5}>0\forall x,y\)