Ôn tập: Phân thức đại số

Tường Nguyễn Thế

Số thực x thay đổi và thỏa mãn điều kiện \(x^2+\left(3-x\right)^2\ge5\) . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: \(P=x^4+\left(3-x\right)^4+6x^2\left(3-x\right)^2\)

ngonhuminh
24 tháng 2 2018 lúc 11:00

\(Q=x^2+\left(3-x\right)^2=\left[x+\left(3-x\right)\right]^2-2x\left(3-x\right)=3^2-2x\left(3-x\right)\)

đặt : t=2x.(3-x) => Q=9- t

\(Q\ge0\Rightarrow9-t\ge5\Rightarrow t\le4\)(*)

\(P=\left[x^2+\left(3-x\right)^2\right]^2+4x^2\left(3-x\right)^2=\left(9-t\right)^2+t^2\)

\(P=2t^2-18t+9^2=2\left(t^2-9.t\right)+9^2\)

\(P=2\left(t^2-2.\dfrac{9}{2}t+\dfrac{9^2}{4}\right)+9^2-\dfrac{9^2}{2}=2\left(t-\dfrac{9}{2}\right)^2+\dfrac{9^2}{2}\)

từ (*)

\(t\le4\Rightarrow\left(t-\dfrac{9}{2}\right)\le4-\dfrac{9}{2}=\dfrac{-1}{2}\Rightarrow\left(t-\dfrac{9}{2}\right)^2\ge\dfrac{1}{4}\)

\(P\ge2.\dfrac{1}{4}+\dfrac{9^2}{2}=\dfrac{1}{2}+\dfrac{81}{2}=\dfrac{82}{2}=41\)

đẳng thức khi t =4 <=> 2x(3-x) =4

<=>x^2 -3x =-2 <=>x^2 -3x+2=0 <=>x^2 -2x -(x-2)

<=>(x-1)(x-2) =0=>x={1;2}

Bình luận (0)
Akai Haruma
24 tháng 2 2018 lúc 1:12

Lời giải:

Đặt \(\left\{\begin{matrix} x=a\\ 3-x=b\end{matrix}\right.\). Theo điều kiện đb ta có: \(\left\{\begin{matrix} a+b=3\\ a^2+b^2\geq 5\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow (a+b)^2-2ab\geq 5\Leftrightarrow 9-2ab\geq 5\)

\(\Leftrightarrow ab\leq 2\)

Ta có:

\(P=x^4+(3-x)^4+6x^2(3-x)^2\)

\(P=a^4+b^4+6a^2b^2=(a^2+b^2)^2+4a^2b^2\)

\(P=[(a+b)^2-2ab]^2+4a^2b^2=(9-2ab)^2+4a^2b^2\)

\(P=81+8a^2b^2-36ab=8(ab-2)^2-4ab+49\)

Ta có: \(\left\{\begin{matrix} (ab-2)^2\geq 0\\ ab\leq 2\end{matrix}\right.\) nên \(P\geq 0-4.2+49\Leftrightarrow P\geq 41\)

Vậy \(P_{\min}=41\)

Dấu bằng xảy ra khi \(ab=2\Leftrightarrow \text{x=2 or x=1}\)

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
Sách Giáo Khoa
Xem chi tiết
Lê Lê
Xem chi tiết
Lê Hương Giang
Xem chi tiết
Lê Hương Giang
Xem chi tiết
Phạm Quỳnh Nga
Xem chi tiết
trang
Xem chi tiết
Sách Giáo Khoa
Xem chi tiết
Lê Hương Giang
Xem chi tiết
Charlotte Ngân
Xem chi tiết