Cho hai số thực x, y thỏa mãn log√3x+yx2+y2+xy+2=x(x−3)+y(y−3)+xylog√3x+yx2+y2+xy+2=x(x−3)+y(y−3)+xy. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P=5−x−(y2+xy−3y)P=5−x−(y2+xy−3y).
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐiều kiện: x+yx2+y2+xy+2>0⇔x+y>0x+yx2+y2+xy+2>0⇔x+y>0.
Ta có log√3x+yx2+y2+xy+2=x(x−3)+y(y−3)+xylog√3x+yx2+y2+xy+2=x(x−3)+y(y−3)+xy
⇔2log3(x+y)−2log3(x2+y2+xy+2)=x2+y2+xy−3x−3y⇔2log3(x+y)+2−2log3(x2+y2+xy+2)=x2+y2+xy+2−3x−3y⇔2log3(3x+3y)+(3x+3y)=2log3(x2+y2+xy+3)+x2+y2+xy+2(∗)⇔2log3(x+y)−2log3(x2+y2+xy+2)=x2+y2+xy−3x−3y⇔2log3(x+y)+2−2log3(x2+y2+xy+2)=x2+y2+xy+2−3x−3y⇔2log3(3x+3y)+(3x+3y)=2log3(x2+y2+xy+3)+x2+y2+xy+2(∗)
Xét hàm đặc trưng f(t)=2log3t+t,t∈(0;+∞)f(t)=2log3t+t,t∈(0;+∞), ta có f′(t)=2t.ln3+1>0,∀t∈(0;+∞)f′(t)=2t.ln3+1>0,∀t∈(0;+∞).
Suy ra hàm f(t) đồng biến trên khoảng (0;+∞)(0;+∞).
Phương trình (*) ⇔f(3x+3y)=f(x2+y2+xy+2)⇔x2+y2+xy+2=3x+3y⇔f(3x+3y)=f(x2+y2+xy+2)⇔x2+y2+xy+2=3x+3y
⇔y2+xy−3y=−x2+3x−2P=5+x−(y2+xy−3y)=x2−2x+7=(x−1)2+6≥6⇔y2+xy−3y=−x2+3x−2P=5+x−(y2+xy−3y)=x2−2x+7=(x−1)2+6≥6