PHƯƠNG PHÁP DÙNG BẤT ĐẲNG THỨC ĐỂ GIẢI TOÁN CỰC TRỊ
VD1:
Tìm GTNN của A =
2
1 4 4
x x
+
2
4 12 9
x x
Giải:
A =
2
(1 2 )
x
+
2
(2 3)
x
=
1 2
x
+
2 3
x
x
3
2
Vậy GTNN của A bằng 2 với
1
2
x
3
2
VD2:
Tìm GTNN của hàm số
f(x) =
1
x
+
2 4
x
+
) + 3
4
x
( 1) (2 4) (3 9) (4 ) (25 5 )
x x x x x
+ 3
4
x
= 15 + 3
4
x
15
Mặt khác ta có f(4) = 15 suy ra minf(x) = 15
VD3:
Tìm GTNN của S = x
2
+ y
2
+ z
2
với P = ax + by + cz không đổi (với a
2
+ z
2
222
c
b
a
P
.
S sẽ có giá trị bé nhất khi xảy ra dấu “ = ” tức là khi
c
z
b
y
a
x
, hay nói cách
khác S
min
=
222
c
b
a
P
1
x
+
2
y
biết x + y = 4
b) B =
1
x
x
+
2
y
x
Giải:
Điều kiện x
1, y
2
Ta có
1
x
=
2 2.( 2)
2 2 1 2
4
2 2 2 2 2
y y
y
y
y y
Max B =
1 2 2 2
2 4 4
1 1 2
2 2 4
x x
y y
2
1
2 3
x
2 2
2 2
2 3 2 3x y
= (2 + 3) (2x
2
+ 3y
2
)
5.5 = 25
A
2
= 25
2 3 5
x y
x y
x y
MaxA = 5
1
2 3 5
x y
x y
x y
VD6:
Nếu x > 0, a > o, b > 0, tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
x
xbxa ))((
Khi đó:
2
)(2
))((
baabba
x
xbxa
Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức là (
2
)ba đạt được khi abx
VD7:
Tìm giá trị lớn nhất của:
a) )53)(12()( xxxf
;
b) )1()1()(
3
xxxf ;
c)
2
)(
2
2
)53(
2
5
5
4
1
.
5
2
)53)(
2
5
5(
5
2
)53)(12()(
2
)1)(1)(1)(33(
3
1
)(
44
xxxx
xxxxxf
Vậy f(x) lớn nhất là
16
27
khi
2
1
x
. Ta có:
27
1
)(27)2(311
232
3
22
xfxxxx
.
Vậy f(x) đạt giá trị lớn nhất là
27
1
, khi
1
x
.
VD8:
Tìm giá trị dương nhỏ nhất của
x
x
xf
32
)(
2
.
Giải:
2222222222
)( zxyzxyxzyzyx
Từ đó suy ra
2
444
3 zxyzxyzyx
Suy ra
3
16
,,16,,3 zyxfzyxf
Vậy
zyxf ,, bé nhất bằng
3
16
, khi
a b
x y
(a và b là hằng số
dương)
Bài 5. Tìm GTLN của:
A x y
biết rằng
2 2
4 1
x y