Cho hai số thực x y , thay đổi thỏa mãn điều kiện \(x^{2}+y^{2}=2\) . Gọi M, m lần lượt là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức \(P=2\left(x^{3}+y^{3}\right)-3 x y\) . Giá trị của M + n bằng:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có:
\(P=2\left(x^{3}+y^{3}\right)-3 x y=2(x+y)\left(x^{2}-x y+y^{2}\right)-3 x y=2(x+y)\left[(x+y)^{2}-3 x y\right]-3 x y\)
\(\text { Tù } x^{2}+y^{2}=2 \Rightarrow(x+y)^{2}-2 x y=2 \Rightarrow x y=\frac{(x+y)^{2}}{2}-1\)
Đặt \(x+y=t \text { và thay vào } P \text { ta được }\)
\(P=2 t\left[t^{2}-3\left(\frac{t^{2}}{2}-1\right)\right]-3\left(\frac{t^{2}}{2}-1\right)=-t^{3}-\frac{3}{2} t^{2}+6 t+3\)
\(\text { Mặt khác } 2=(x+y)^{2}-2 x y \geq(x+y)^{2}-\frac{(x+y)^{2}}{2}=\frac{(x+y)^{2}}{2} \Rightarrow(x+y)^{2}-4 \leq 0\)
\(-2 \leq x+y \leq 2 \Rightarrow t \in[-2 ; 2]\)
\(\text { Khảo sát hàm số } P=-t^{3}-\frac{3}{2} t^{2}+6 t+3 \text { trên } t \in[-2 ; 2] \text { ta được } m=\min\limits _{[-2 ; 2]} P=-7 ; M=\max \limits_{[-2 ; 2]} P=\frac{13}{2}\)
\(\text { Vậy } M+m=-\frac{1}{2} \text { . }\)