Cho \(x,y > 0\) và thỏa mãn \(\left\{ \begin{array}{l}
{x^2} - xy + 3 = 0\\
2x + 3y - 14 \le 0
\end{array} \right.\). Tính tổng giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức \(P = 3{x^2}y - x{y^2} - 2{x^3} + 2x\)?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có: \(\left\{ \begin{array}{l}
{x^2} - xy + 3 = 0\left( 1 \right)\\
2x + 3y - 14 \le 0\left( 2 \right)
\end{array} \right.\)
Do \(x, y>0\) nên \(\left( 1 \right) \Leftrightarrow y = \frac{{{x^2} + 3}}{x}\) thay vào (2) ta được:
\(2x + 3.\frac{{{x^2} + 3}}{x} - 14 \le 0 \Leftrightarrow \frac{{2{x^2} + 3{x^2} + 9 - 14x}}{x} \le 0 \Leftrightarrow 5{x^2} - 14x + 9 \le 0 \Leftrightarrow 1 \le x \le \frac{9}{5}\)
Thay \(y = \frac{{{x^2} + 3}}{x}\) vào P ta được:
\(P = 3{x^2}y - x{y^2} - 2{x^3} + 2x = 3{x^2}.\frac{{{x^2} + 3}}{x} - x.{\left( {\frac{{{x^2} + 3}}{x}} \right)^2} - 2{x^3} + 2x\)
\(\begin{array}{l}
= 3x\left( {{x^2} + 3} \right) - \frac{{{{\left( {{x^2} + 3} \right)}^2}}}{x} - 2{x^3} + 2x\\
= \frac{{3{x^2}\left( {{x^2} + 3} \right) - \left( {{x^4} + 6{x^2} + 9} \right) - 2{x^4} + 2{x^2}}}{x} = \frac{{5{x^2} - 9}}{x} = 5x - \frac{9}{x}
\end{array}\)
\(P' = 5 + \frac{9}{{{x^2}}} > 0\) với mọi x nên hàm số \(P=P(x)\) đồng biến trên \(\left[ {1;\frac{9}{5}} \right]\)
Vậy \({P_{\max }} = P\left( {\frac{9}{5}} \right) = 4,{P_{\min }} = P\left( 1 \right) = - 4\)
Tổng \({P_{\max }} + {P_{\min }} = 4 + \left( { - 4} \right) = 0\).
Đề thi thử THPT QG môn Toán năm 2019
Trường THPT Chuyên Thái Nguyên lần 2