Cho \(x,y>0\) thỏa mãn \(\log \left( x+2y \right)=\log x+\log y\). Khi đó giá trị nhỏ nhất của biểu

Câu hỏi số 237008:

Vận dụng

Cho \(x,y>0\) thỏa mãn \(\log \left( x+2y \right)=\log x+\log y\). Khi đó giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P=\frac{{{x}^{2}}}{1+2y}+\frac{4{{y}^{2}}}{1+x}\) là:

A. \(\frac{29}{5}\)

B. \(\frac{32}{5}\)

C. \(6\)

D. \(\frac{31}{5}\)

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:237008

Phương pháp giải

\(\log \left( x+2y \right)=\log x+\log y=\log \left( xy \right)\Leftrightarrow x+2y=xy=t\,\,\left( t>0 \right)\), tìm điều kiện chính xác của biến t.

Biến đổi biểu thức P, đưa về dạng \(f\left( t \right)\) và tìm GTNN của biểu thức đó.

Giải chi tiết

\(\log \left( x+2y \right)=\log x+\log y=\log \left( xy \right)\Leftrightarrow x+2y=xy=t\,\,\left( t>0 \right)\)

Mặt khác ta có: với \(x,y>0\Rightarrow x+2y\ge 2\sqrt{2xy}\Leftrightarrow {{\left( x+2y \right)}^{2}}\ge 8xy\Leftrightarrow {{t}^{2}}-8t\ge 0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & t\ge 8 \\ & t\le 0 \\ \end{align} \right.\), kết hợp điều kiện \(t>0\Rightarrow t\ge 8\)

Ta có:

\(\begin{align} & P=\frac{{{x}^{2}}}{1+2y}+\frac{4{{y}^{2}}}{1+x}=\frac{{{x}^{2}}}{1+2y}+\frac{{{\left( 2y \right)}^{2}}}{1+x} \\ & P=\frac{{{x}^{2}}+{{x}^{3}}+{{\left( 2y \right)}^{2}}+{{\left( 2y \right)}^{3}}}{x+2y+2xy+1}=\frac{{{\left( x+2y \right)}^{2}}-4xy+{{\left( x+2y \right)}^{3}}-6xy\left( x+2y \right)}{x+2y+2xy+1} \\ \end{align}\)

Thay \(x+2y=xy=t\) ta có:

\(P=\frac{{{t}^{2}}-4t+{{t}^{3}}-6{{t}^{2}}}{t+2t+1}=\frac{{{t}^{3}}-5{{t}^{2}}-4t}{3t+1}=f\left( t \right)\,\,\left( t>0 \right)\)

Có: \(f'\left( t \right)=\frac{\left( 3{{t}^{2}}-10t-4 \right)\left( 3t+1 \right)-3\left( {{t}^{3}}-5{{t}^{2}}-4t \right)}{{{\left( 3t+1 \right)}^{2}}}=\frac{6{{t}^{3}}-12{{t}^{2}}-10t-4}{{{\left( 3t+1 \right)}^{2}}}=0\Leftrightarrow t\approx 2,7\notin \left[ 8;+\infty \right)\)

Ta có: \(f\left( 8 \right)=\frac{32}{5}\Rightarrow \underset{\left[ 8;+\infty \right)}{\mathop{min}}\,f\left( t \right)=\frac{32}{5}\Rightarrow \min P=\frac{32}{5}\)

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.