Xét các số thực dương a, b, x, y thỏa mãn a > 1, b > 1 và \({a^{2x}} = {b^{3y}} = a{}^6{b^6}\). Biết giá trị nhỏ nhất của biểu thức P = 4xy + 2x - y có dạng \(m + n\sqrt {165} \) (với m, n là các số tự nhiên), tính S = m + n.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTheo bài ra ta có:
\(\begin{array}{l} {a^{2x}} = {b^{3y}} = {a^6}{b^6}\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} {a^{2x}} = {a^6}{b^6}\\ {b^{3y}} = {a^6}{b^6} \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 2x = {\log _a}\left( {{a^6}{b^6}} \right)\\ 3y = {\log _b}\left( {{a^6}{b^6}} \right) \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 2x = 6 + 6{\log _a}b\\ 3y = 6 + 6{\log _b}a \end{array} \right. \end{array}\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = 3\left( {1 + {{\log }_a}b} \right)\\ y = 2\left( {1 + {{\log }_b}a} \right) \end{array} \right.\)
Vì a, b > 1 nên \({\log _a}b > {\log _a}1 = 0\).
Do đó:
\(P = 4xy + 2x - y = 24(1 + {\log _a}b)(1 + {\log _b}a) + 6 + 6\log {}_ab - 2 - 2{\log _b}a\)
\( = 52 + 30{\log _a}b + 22{\log _b}a \ge 52 + 2\sqrt {30{{\log }_a}b.22{{\log }_b}a} = 52 + 4\sqrt {165} \)
Vậy P đạt giá trị nhỏ nhất là \(m + n\sqrt {165} \) khi \(30{\log _a}b = 22{\log _b}a \Leftrightarrow {\log _a}b = \sqrt {\frac{{11}}{{15}}} \Leftrightarrow b = {a^{\sqrt {\frac{{11}}{{15}}} }}\)
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} m = 52\\ n = 4 \end{array} \right. \Rightarrow m + n = 56\).
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Toán
Trường THPT Chuyên Lương Văn Tụy
Câu hỏi liên quan
-
Trong không gian cho tam giác ABC vuông tại A có \(AB = \sqrt 3 \) và \(\widehat {ACB} = {30^{\rm{o}}}\). Khi quay tam giác ABC xung quanh cạnh AC thì đường gấp khúc ACB tạo thành một hình nón. Diện tích toàn phần của hình nón đó bằng.
-
Đường thẳng nào dưới đây là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số \(y = 10 + \frac{1}{{x - 10}}\)?
-
Tập nghiệm của bất phương trình \({\left( {\frac{2}{3}} \right)^{4x}} \le {\left( {\frac{3}{2}} \right)^{2 - x}}\) là:
-
Đồ thị hàm bậc bốn trùng phương nào dưới đây có dạng đồ thị hình vẽ bên
.png)
-
Hai bạn A và B mỗi bạn viết ngẫu nhiên một số tự nhiên gồm ba chữ số đôi một khác nhau. Xác suất để các chữ số có mặt ở hai số bạn A và B viết giống nhau bằng
-
Cho hàm số y = f(x) liên tục trên R và có bảng biến thiên như sau:
.PNG)
Phương trình f(x) = 4 có bao nhiêu nghiệm thực?
-
Cho hàm số f(x)>0 có đạo hàm liên tục trên \(\left[0, \frac{\pi}{3}\right]\) , đồng thời thỏa mãn \(f^{\prime}(0)=0 ; f(0)=1 \text { và } f^{\prime \prime}(x) \cdot f(x)+\left[\frac{f(x)}{\cos x}\right]^{2}=\left[f^{\prime}(x)\right]^{2}\). Tính \(T=f\left(\frac{\pi}{3}\right)\)
-
Cho hàm số f(x) có f(0) = -1 và \(f'\left( x \right) = x\left( {6 + 12x + {e^{ - x}}} \right),\forall x \in R\). Khi đó \(\int\limits_0^1 {f\left( x \right)} {\rm{d}}x\) bằng
-
Tập xác định của hàm số \(y = {\log _3}\left( {x - 2} \right)\) là
-
Trong không gian Oxyz cho mặt cầu \(\left( S \right):{\left( {x + 3} \right)^2} + {\left( {y + 1} \right)^2} + {\left( {z - 1} \right)^2} = 2\). Tâm của (S) có tọa độ là
-
Diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị các hàm số \(y = - {x^2} - x + 1,\,\,y = 2,x = - 1,x = 1\) được tính bởi công thức nào dưới đây?
-
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f(x) = sin(2020ax+1) ( Với a là tham số khác 0)
-
Cho \(\int\limits_0^1 {f\left( x \right){\rm{d}}x} = - 2\) và \(\int\limits_0^1 {g\left( x \right){\rm{d}}x} = 7\), khi đó \(\int\limits_0^1 {\left[ {2f\left( x \right) - 3g\left( x \right)} \right]{\rm{d}}x} \) bằng
-
Cho khối hộp đứng có đáy là một hình thoi có độ dài đường chéo nhỏ bằng 10 và góc nhọn bằng 60o. Diện tích mỗi mặt bên của khối hộp bằng 10. Thể tích của khối hộp đã cho bằng
-
Cho điểm A(1;2;3) và đường thẳng \(d:\frac{{x + 1}}{1} = \frac{y}{{ - 2}} = \frac{{z - 1}}{3} \cdot \) Viết phương trình đường thẳng \(\Delta\) đi qua A vuông góc và cắt d.
-
Số lượng của một loài vi khuẩn sau t (giờ) được xấp xỉ bằng đẳng thức \(Q = {Q_0}.{e^{0,195t}},\) trong đó Q0 là số lượng vi khuẩn ban đầu. Nếu số lượng vi khuẩn ban đầu là 5000 con thì sau bao lâu số lượng vi khuẩn là 100000 con.
-
Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y = {x^3} - 3{x^2} - 9x + 35\) trên đoạn [-4;4] lần lượt là
-
Cho hình chóp S.ABC có SA vuông góc với mặt phẳng (ABC), \(SA = \sqrt 2 a\), tam giác ABC vuông cân tại B và AC = 2a (xem hình bên). Góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng (SBC) bằng
.png)
-
Cho hàm số \(y = {x^3} + mx + 2\) có đồ thị (Cm). Tìm tất cả các giá trị m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại một điểm duy nhất.
-
Trong không gian Oxyz, cho điểm M(2;0;-1). Mệnh đề nào sau đây đúng?
