Cho các số thức a b thỏa mãn ab 0 tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức p a 2 b 2 b 2 a 2 2a b 2b a 1

Câu hỏi:
Cho các số thực dương \(x,y,a,b\) thỏa mãn \(a,b > 1\) và \({a^x} = {b^y} = ab\). Giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P = \frac{{{{16}^{x + y}} – {{513.4}^{x + y}} + {2^{x + y + 5}} + 4\ln 2}}{{{{2.4}^{x + y + 4}} – {2^{x + y + 5}} – \left( {x + y + 4} \right)\ln 2}}\) bằng

A. \(0.\) 

B. \(\frac{1}{2}\)

C. \(\frac{{ – 1}}{2}\). 

D. \(1.\)

GY::

Từ giả thiết, ta có \(\left\{ \begin{array}{l}x = \log _a^{}ab = 1 + \log _a^{}b\\y = \log _b^{}ab = 1 + \log _b^{}a\end{array} \right. \Rightarrow x + y = 2 + \log _a^{}b + \log _b^{}a \ge 4\).

Đặt \({t_1} = {2^{2x + 2y}};{t_2} = {2^{x + y + 4}}\).

Do \(x + y \ge 4\) nên \({2^{2x + 2y}} \ge {2^{x + y + 4}} \ge 256 > 2\) hay \({t_1} > {t_2} > 2\).

Xét hàm số\(f\left( t \right) = 2{t^2} – 2t – \ln t,\,\,t > 2\).

Ta thấy \(f’\left( t \right) = \frac{{4{t^2} – 2t – 1}}{t} = \frac{{4t\left( {t – 2} \right) + 6\left( {t – 2} \right) + 11}}{t} > 0,\;\forall t > 2\).

Do đó hàm số\(f\left( t \right)\) đồng biến trên \(\left( {2; + \infty } \right)\).

Suy ra \(f\left( {{t_1}} \right) \ge f\left( {{t_2}} \right) > f\left( 2 \right) > 0\).

Ta có \(P = \frac{{\frac{{f\left( {{t_1}} \right)}}{2} – f\left( {{t_2}} \right)}}{{f\left( {{t_2}} \right)}} = \frac{{f\left( {{t_1}} \right)}}{{2f\left( {{t_2}} \right)}} – 1\)\( \Rightarrow P \ge \frac{{ – 1}}{2}\).

Dấu bằng xảy ra khi \(a = b,x = y = 2\).

Vậy \(\min P = \frac{{ – 1}}{2}\) đạt được khi \(a = b,x = y = 2\).

=======
Thuộc mục: Trắc nghiệm Logarit và hàm số lôgarit

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho 2 số dương ta có:

a 2 + b 2 ≥ 2 a b ,   b 2 + c 2 ≥ 2 b c ,   c 2 + a 2 ≥ 2 c a  

Do đó:  2 a 2 + b 2 + c 2 ≥ 2 ( a b + b c + c a ) = 2.9 = 18 ⇒ 2 P ≥ 18 ⇒ P ≥ 9

Dấu bằng xảy ra khi  a = b = c = 3 . Vậy MinP= 9 khi  a = b = c = 3

Vì  a ,   b ,   c   ≥ 1 , nên  ( a − 1 ) ( b − 1 ) ≥ 0 ⇔ a b − a − b + 1 ≥ 0 ⇔ a b + 1 ≥ a + b

Tương tự ta có  b c + 1 ≥ b + c ,   c a + 1 ≥ c + a  

Do đó  a b + b c + c a + 3 ≥ 2 ( a + b + c ) ⇔ a + b + c ≤ 9 + 3 2 = 6

Mà   P = a 2 + b 2 + c 2 = a + b + c 2 − 2 a b + b c + c a = a + b + c 2 – 18

⇒ P ≤ 36 − 18 = 18 . Dấu bằng xảy ra khi :  a = 4 ; b = c = 1 b = 4 ; a = c = 1 c = 4 ; a = b = 1

Vậy maxP= 18 khi :  a = 4 ; b = c = 1 b = 4 ; a = c = 1 c = 4 ; a = b = 1

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho 2 số dương ta có:

a 2 + b 2 ≥ 2 a b ,   b 2 + c 2 ≥ 2 b c ,   c 2 + a 2 ≥ 2 c a  

Do đó:  2 a 2 + b 2 + c 2 ≥ 2 ( a b + b c + c a ) = 2.9 = 18 ⇒ 2 P ≥ 18 ⇒ P ≥ 9

Dấu bằng xảy ra khi  a = b = c = 3 . Vậy MinP= 9 khi  a = b = c = 3

Vì  a ,   b ,   c   ≥ 1 , nên  ( a − 1 ) ( b − 1 ) ≥ 0 ⇔ a b − a − b + 1 ≥ 0 ⇔ a b + 1 ≥ a + b

Tương tự ta có  b c + 1 ≥ b + c ,   c a + 1 ≥ c + a  

Do đó  a b + b c + c a + 3 ≥ 2 ( a + b + c ) ⇔ a + b + c ≤ 9 + 3 2 = 6

Mà   P = a 2 + b 2 + c 2 = a + b + c 2 − 2 a b + b c + c a = a + b + c 2 – 18

⇒ P ≤ 36 − 18 = 18 . Dấu bằng xảy ra khi :  a = 4 ; b = c = 1 b = 4 ; a = c = 1 c = 4 ; a = b = 1

Vậy maxP= 18 khi :  a = 4 ; b = c = 1 b = 4 ; a = c = 1 c = 4 ; a = b = 1

  • lý thuyết
  • trắc nghiệm
  • hỏi đáp
  • bài tập sgk

Bài 1: Cho a,b là các số dương thỏa mãn ab=1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:

A= (a+b+1)(a2+b2)+\(\dfrac{4}{a+b}\)

Các câu hỏi tương tự

  • lý thuyết
  • trắc nghiệm
  • hỏi đáp
  • bài tập sgk

Cho các số thực a,b thỏa mãn ab khác 0. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: \(P=\frac{a^2}{b^2}+\frac{b^2}{a^2}-\frac{a}{b}-\frac{b}{a}+1\)

Các câu hỏi tương tự

Cho a, b là các số dương thoả mãn ab = 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: A = (a + b + 1)(a2 + b2) +

Cho các số thức a b thỏa mãn ab 0 tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức p a 2 b 2 b 2 a 2 2a b 2b a 1


A.

B.

C.

D.