Cho x, y là các số thực thỏa mãn \( x + y = \sqrt {x - 1} + \sqrt {2y + 2} \). Gọi M, m lần lượt là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của \( P = {x^2} + {y^2} + 2\left( {x + 1} \right)(y + 1) + 8\sqrt {4 - x - y} \). Tình giá trị M + m
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐk: \( x \ge 1;y \ge - 1\). Đặt \( t = x + y;t \ge 0\)
Có
\( \sqrt {x - 1} + \sqrt {2y + 2} = \sqrt {x - 1} + \sqrt 2 .\sqrt {y + 1} \le \sqrt {3\left( {x + y} \right)} \Rightarrow x + y \le \sqrt {3\left( {x + y} \right)} \)
Vậy
\(\begin{array}{l} t \le \sqrt {3t} \Leftrightarrow {t^2} - 3t \le 0 \Leftrightarrow 0 \le t \le 3\\ P = {\left( {x + y} \right)^2} + 2\left( {x + y} \right) + 2 + 8\sqrt {4 - \left( {x + y} \right)} \end{array}\)
Nên
\(\begin{array}{l} P = {t^2} + 2t + 2 + 8\sqrt {4 - t} \\ P' = 2t + 2 - \frac{4}{{\sqrt {4 - t} }}\\ P\prime = 0 \Leftrightarrow (2t + 2)\sqrt {4 - t} = 4 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} t = 0\\ t = 1 \pm 2\sqrt 2 \notin \left[ {0;3} \right] \end{array} \right. \end{array}\)
P(0)=18;P(3)=25
Suy ra M=25;m=18 ⇒ M+m=43
Đáp án cần chọn là: D