Cho \(x,\,\,y\) là các số thực dương thỏa mãn \(x + y = 1.\) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu

Câu hỏi số 353804:

Vận dụng cao

Cho \(x,\,\,y\) là các số thực dương thỏa mãn \(x + y = 1.\)

Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(A = 2{x^2} - {y^2} + x + \frac{1}{x} + 1.\)

A. \({A_{\min }} = 3\)

B. \({A_{\min }} = \frac{{15}}{4}\)

C. \({A_{\min }} = \frac{{17}}{4}\)

D. \({A_{\min }} = 4\)

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:353804

Phương pháp giải

Thay \(y = 1 - x\) vào biểu thức và rút gọn.

Đánh giá GTNN của biểu thức thu được và kết luận.

Giải chi tiết

Ta có: \(x + y = 1 \Rightarrow y = 1 - x\) thay vào \(A\) ta được:

\(\begin{array}{l}A = 2{x^2} - {y^2} + x + \frac{1}{x} + 1 = 2{x^2} - {\left( {1 - x} \right)^2} + x + \frac{1}{x} + 1\\ = 2{x^2} - \left( {{x^2} - 2x + 1} \right) + x + \frac{1}{x} + 1 = {x^2} + 2x + x + \frac{1}{x}\\ = \left( {{x^2} - x + \frac{1}{4}} \right) + \left( {4x + \frac{1}{x}} \right) - \frac{1}{4} = {\left( {x - \frac{1}{2}} \right)^2} + \left( {4x + \frac{1}{x}} \right) - \frac{1}{4}.\end{array}\)

Dễ thấy \({\left( {x - \frac{1}{2}} \right)^2} \ge 0,\forall x\).

Áp dụng bất đẳng thức Cô – si ta có \(4x + \frac{1}{x} \ge 2\sqrt {4x.\frac{1}{x}} = 4\).

Suy ra \({\left( {x - \frac{1}{2}} \right)^2} + \left( {4x + \frac{1}{x}} \right) - \frac{1}{4} \ge 0 + 4 - \frac{1}{4} = \frac{{15}}{4}\).

Dấu “=” xảy ra khi \(x = \frac{1}{2}\).

Vậy \({A_{\min }} = \frac{{15}}{4}\) khi \(x = \frac{1}{2}\).

Đáp án cần chọn là: B

Tham Gia Group Dành Cho Học Sinh Lớp 9 - Ôn Thi Vào Lớp 10

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com . Học online tại nhà cũng giáo viên giỏi từ trường TOP đầu cả nước. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. Phụ huynh và học sinh tham khảo chi tiết khoá học tại: Link