Giá trị lớn nhất của hàm số \(y=\sqrt{x+4}+\sqrt{4-x}-4 \sqrt{(x+4)(4-x)}+5\) bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐK: \(-4 \leq x \leq 4\)
Hàm số liên tục trên [-4;4]
Đặt \(t=\sqrt{x+4}+\sqrt{4-x} \Rightarrow t^{2}=x+4+4-x+2 \sqrt{(x+4)(4-x)} \Rightarrow \sqrt{(x+4)(4-x)}=\frac{t^{2}-8}{2}\)
Ta có \(y=t-4\left(\frac{t^{2}-8}{2}\right)+5=-2 t^{2}+t+21=f(t)\)
Tìm điều kiện của t: Xét hàm số \(g(x)=\sqrt{x+4}+\sqrt{4-x} \text { vói } x \in[-4 ; 4]\)
\(\begin{array}{l} g^{\prime}(x)=\frac{1}{2 \sqrt{x+4}}-\frac{1}{2 \sqrt{4-x}} ; g^{\prime}(x)=0 \Leftrightarrow x=0 ; g(-4)=2 \sqrt{2} ; g(0)=4 ; g(4)=2 \sqrt{2} \\ \Rightarrow \min \limits_{x \in[-4 ; 4]} g(x)=2 \sqrt{2} ; \max\limits _{x \in[-4 ; 4]} g(x)=4 \Rightarrow t \in[2 \sqrt{2} ; 4] \end{array}\)
Ta có \(f^{\prime}(t)=-4 t+1<0 \forall t \in[2 \sqrt{2} ; 4] \Rightarrow\)f(t) là hàm nghịch biến trên \([2 \sqrt{2} ; 4]\)
Vậy \(\underset{[-4 ; 4]}{\operatorname{Max}} y=f(2 \sqrt{2})=5+2 \sqrt{2}\)