Question

Cho x, y là các số thực thỏa mãn \(x^2+y^2-xy=1\).. Chứng minh rằng:

\(x^4+y^4-x^2y^2\ge\frac{1}{9}\)

Answer 1

đặt x² + y² = a; xy = b. khi đó a - b = 1 hay a = b + 1.

ta phải chứng minh x⁴ + y⁴ - x²y² \(\ge\)\(\frac{1}{9}\)hay a² - 3b² \(\ge\)\(\frac{1}{9}\)  (1)

thế a = b + 1 vào (1) ta được 9b² - 9b - 4 \(\le\)0 hay (3b + 1)(3b - 4) \(\le\)0 hay \(\frac{-1}{3}\le b\le\frac{4}{3}\)

ta sẽ chứng minh \(\frac{-1}{3}\le b\le\frac{4}{3}\).

thật vậy

ta có x² + y^2\(\ge\)2xy nên từ giả thiết suy ra xy \(\le\) 1 hay b \(\le\)1 nên b \(\le\)\(\frac{4}{3}\)

mặt khác từ giả thiết ta có (x + y)² - 3xy = 1 nên 3xy + 1  = (x + y)^2\(\ge\)0 hay xy \(\ge\)\(\frac{-1}{3}\)hay b  \(\ge\)\(\frac{-1}{3}\)

từ đó suy ra đpcm.