Áp dụng BĐT phụ \(4xy\le\left(x+y\right)^2\le1\)\(\Leftrightarrow xy\le\frac{1}{4}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=\frac{1}{2}\)
Có \(K=\left(x+\frac{1}{x}\right)^2+\left(y+\frac{1}{y}\right)^2\)\(=x^2+2x.\frac{1}{x}+\frac{1}{x^2}+y^2+2y.\frac{1}{y}+\frac{1}{y^2}\)\(=x^2+y^2+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}+4\)
Áp dụng BĐT Cô-si cho 2 số dương \(x^2\)và \(y^2\), ta có: \(x^2+y^2\ge2\sqrt{x^2y^2}=2xy\)
Tương tự, ta có \(\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}\ge2\sqrt{\frac{1}{x^2}.\frac{1}{y^2}}=\frac{2}{xy}\)
Từ đó \(K\ge2xy+\frac{2}{xy}+4\)\(=32xy+\frac{2}{xy}-30xy+4\)
Áp dụng BĐT Cô-si cho 2 số dương \(32xy\)và \(\frac{2}{xy}\), ta có: \(32xy+\frac{2}{xy}\ge2\sqrt{32xy.\frac{2}{xy}}=16\)
Lại có \(xy\le\frac{1}{4}\Leftrightarrow-xy\ge-\frac{1}{4}\)nên \(K\ge16-\frac{30}{4}+4=\frac{25}{2}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=\frac{1}{2}\)
Vậy GTNN của K là \(\frac{25}{2}\)khi \(x=y=\frac{1}{2}\)
\(K=x^2+\dfrac{1}{x^2}+y^2+\dfrac{1}{y^2}+4=x^2+\dfrac{1}{16x^2}+y^2+\dfrac{1}{16y^2}+\dfrac{15}{16x^2}+\dfrac{15}{16y^2}+4\ge\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2}+4+\dfrac{2.15}{16xy}=5+\dfrac{2.15}{16xy}\)
\(x+y\ge2\sqrt{xy};\Rightarrow2\sqrt{xy}\le x+y\le1\Rightarrow2\sqrt{xy}\le1\Leftrightarrow xy\le\dfrac{1}{4}\)
\(\Rightarrow K\ge5+\dfrac{2.15}{16.\dfrac{1}{4}}=\dfrac{25}{2}\)
Bạn dùng kĩ thuật chọn điểm rơi nhé.
Phân tích đến chỗ \(K=x^2+y^2+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}+4\)đúng k?
Dự đoán K đạt GTNN khi \(x=y=\frac{1}{2}\), vậy các BĐT trong quá trình giải phải đảm bảo dấu "=" xảy ra khi \(x=y=\frac{1}{2}\)
Vì vậy ta có thể dùng \(x^2+y^2\ge2xy\); \(\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}\ge\frac{2}{xy}\)
Do đó \(K\ge2xy+\frac{2}{xy}+4\)
Lúc này ta tìm điều kiện của \(xy\)
Áp dụng BĐT phụ \(4xy\le\left(x+y\right)^2\le1\)\(\Leftrightarrow xy\le\frac{1}{4}\)(vẫn đảm bảo dấu "=" xảy ra khi \(x=y=\frac{1}{2}\))
Vấn đề bây giờ là nếu áp dụng thẳng BĐT Cô-si cho 2 số dương \(2xy\)và \(\frac{2}{xy}\), khi đó dấu "=" xảy ra khi \(2xy=\frac{2}{xy}\Leftrightarrow4\left(xy\right)^2=2\Leftrightarrow xy=\frac{1}{\sqrt{2}}\ge\frac{1}{4}\)(trái với \(xy\le\frac{1}{4}\))
Do đó ta cần tách 2xy thành 2 hạng tử trong đó có 1 hạng tử \(kxy\)khi áp dụng Cô-si với \(\frac{2}{xy}\)sẽ đảm bảo dấu "=" xảy ra. (cụ thể là khi \(kxy=\frac{2}{xy}\)
Mà ta đã dự đoán dấu "=" xảy ra khi \(x=y=\frac{1}{2}\), khi đó \(\frac{2}{xy}=\frac{2}{\frac{1}{2}.\frac{1}{2}}=8\), do đó \(kxy=8\)hay \(k.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}=8\)\(\Leftrightarrow\frac{1}{4}k=8\Leftrightarrow k=32\)Vậy bạn thấy tớ tách như bài làm trên
Cho mình hỏi những bài như thế này thì làm sao để giải đúng điều kiện của nó vậy?
