Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có:
\(\sqrt{xy}\left(x-y\right)=x+y\Rightarrow\left(x+y\right)^2=xy\left(x-y\right)^2\)
đặt x+y=a và xy=b
\(\Rightarrow a^2=b\left(a^2-4b\right)\Rightarrow a^2=a^2b-4b^2\Rightarrow4b^2=a^2\left(b-1\right)\Rightarrow\frac{4b^2}{b-1}=a^2\)
Lại có:
\(\frac{b^2}{b-1}=\frac{b^2-1+1}{b-1}=b+1+\frac{1}{b-1}=b-1+\frac{1}{b-1}+2\ge2+2=4\)
\(\Rightarrow\frac{4b^2}{b-1}\ge16\Rightarrow a^2\ge16\Rightarrow a\ge4\Rightarrow x+y\ge4\)
Dấu bằng xảy ra khi \(x=2+\sqrt{2},y=2-\sqrt{2}\)
Có cách khác nè:
P=x4(x−1)3+y4(y−1)3≥2√x4y4(x−1)3(y−1)3x4(x−1)3+y4(y−1)3≥2x4y4(x−1)3(y−1)3
⇒P≥2x2y2√(x−1)3(y−1)3=2.x2x−1.y2y−1.1√(x−1)(y−1)⇒P≥2x2y2(x−1)3(y−1)3=2.x2x−1.y2y−1.1(x−1)(y−1)
Ta dễ dàng chứng minh được a2a−1≥4a2a−1≥4
⇒P≥2.4.4.1√(x−1)(y−1)≥32.1x−1+y−12≥32⇒P≥2.4.4.1(x−1)(y−1)≥32.1x−1+y−12≥32
Dấu "=" khi x=y=2
x4(x−1)3+16(x−1)≥8.x2(x−1)x4(x−1)3+16(x−1)≥8.x2(x−1)
Tương tự và cộng hai BĐT lại :
p+16(x−1)+16(y−1)≥8.(x2x−1+y2y−1)p+16(x−1)+16(y−1)≥8.(x2x−1+y2y−1)
Ta xét A=x2x−1+y2y−1A=x2x−1+y2y−1
Đặt x - 1 = a và y - 1 = b, ta có A=(a+1)2a+(b+1)2b=a+2+1a+b+2+1b≥(a+b)+4a+b+4≥2√4+4=8⇒A≥8A=(a+1)2a+(b+1)2b=a+2+1a+b+2+1b≥(a+b)+4a+b+4≥24+4=8⇒A≥8
Do đó P≥8A−16(x+y)+32≥8.8−16.4+32=32P≥8A−16(x+y)+32≥8.8−16.4+32=32
Min P = 32 <=> x = y = 2
Thay \(xy+yz+zx=5\) vào P, ta có:
\(P=\frac{3x+3y+2z}{\sqrt{6\left(x+y\right)\left(x+z\right)}+\sqrt{6\left(y+z\right)\left(y+x\right)}+\sqrt{\left(z+x\right)\left(z+y\right)}}\)
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si, ta có:
\(\sqrt{6\left(x+y\right)\left(x+z\right)}\le\frac{3\left(x+y\right)+2\left(x+z\right)}{2}\)
\(\sqrt{6\left(y+z\right)\left(y+x\right)}\le\frac{3\left(y+x\right)+2\left(y+z\right)}{2}\)
\(\sqrt{\left(z+x\right)\left(z+y\right)}\le\frac{\left(z+x\right)+\left(z+y\right)}{2}\)
Cộng vế theo vế các bất đẳng thức cùng chiều, ta đươc:
\(\sqrt{6\left(x+y\right)\left(x+z\right)}+\sqrt{6\left(y+z\right)\left(y+x\right)}+\sqrt{\left(z+x\right)\left(z+y\right)}\le\frac{9}{2}x+\frac{9}{2}y+3z\)
\(\Rightarrow P\ge\frac{3x+3y+2z}{\frac{9}{2}x+\frac{9}{2}y+3z}=\frac{3x+3y+2z}{\frac{3}{2}\left(3x+3y+2z\right)}=\frac{2}{3}\)
Dấu "=" khi \(\hept{\begin{cases}3\left(x+y\right)=2\left(y+z\right)=2\left(z+x\right)\\z+y=z+x\\xy+yz+zx=5\end{cases}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}x=y=1\\z=2\end{cases}}}\)
Do \(x-y=\dfrac{x+y}{\sqrt{xy}}>0\Rightarrow x>y\)
Khi đó:
\(\sqrt{xy}\left(x-y\right)=x+y\Rightarrow xy\left(x-y\right)^2=\left(x+y\right)^2\)
\(\Rightarrow xy\left[\left(x+y\right)^2-4xy\right]=\left(x+y\right)^2\)
\(\Rightarrow\left(xy-1\right)\left(x+y\right)^2=4x^2y^2\)
\(\Rightarrow\left(x+y\right)^2=\dfrac{4x^2y^2}{xy-1}\)
Do vế trái dương nên vế phải dương \(\Rightarrow xy-1>0\)
\(\Rightarrow\left(x+y\right)^2=\dfrac{4x^2y^2-4+4}{xy-1}=4xy+4+\dfrac{4}{xy-1}=4\left(xy-1\right)+\dfrac{4}{xy-1}+8\)
\(\ge2\sqrt{4\left(xy-1\right).\dfrac{4}{xy-1}}+8=16\)
\(\Rightarrow x+y\ge4\)
\(P_{min}=4\) khi \(\left(x;y\right)=\left(2+\sqrt{2};2-\sqrt{2}\right)\)
