Question

Cho x, y là các số thỏa mãn đồng thời : \(\hept{\begin{cases}0\le x\le y\le1\\2x+y\le2\end{cases}.}\)

Chứng minh bất đẳng thức : \(2x^2+y^2\le\frac{3}{2}.\)

Answer 1

Từ \(0\le x\le y\le1\) và \(2x+y\le2\Rightarrow2x^2+xy\le2x\)(nhân cả 2 vế với \(x\ge0\))

                                                                  \(\left(y-x\right)y\le y-x\)(nhân cả 2 vế của \(0\le y\le1\)với \(y-x\ge0\)(do \(x\le y\))

Cộng từng vế ta có : 

\(2x^2+xy+\left(y-x\right)y\le2x+y-x\)

\(\Leftrightarrow2x^2+y^2\le x+y\)

\(\Leftrightarrow\left(2x^2+y^2\right)^2\le\left(x+y\right)^2\)

Mặt khác \(\left(x+y\right)^2=\left(\frac{1}{\sqrt{2}}.\sqrt{2}x+1.y\right)^2\le\left(\frac{1}{2}+1\right)\left(2x^2+y^2\right)\)(bất đẳng thức Bunhiacopxki)

\(\Rightarrow\left(2x^2+y^2\right)^2\le\frac{3}{2}\left(2x^2+y^2\right).\)

\(\Leftrightarrow2x^2+y^2\le\frac{3}{2}.\)(đpcm)

Chúc học tốt