Câu hỏi:

13/07/2024 257

Cho biểu thức $P = a^{4} + b^{4} - a b$ , với $a, b$ là các số thực thỏa mãn $a^{2} + b^{2} + a b = 3.$ Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức P

Câu hỏi trong đề: Tổng hợp đề thi chính thức vào 10 môn Toán năm 2019 có đáp án (Phần 1) !!

Sách mới 2k7: Bộ 20 đề minh họa Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. form chuẩn 2025 của Bộ giáo dục (chỉ từ 49k/cuốn).

Đề toán-lý-hóa Đề văn-sử-địa Tiếng anh & các môn khác

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Ta có: $a^{2} + b^{2} + a b = 3 \Leftrightarrow a^{2} + b^{2} = 3 - a b$

Ta thấy ${(a - b)}^{2} \geq 0 \Leftrightarrow a^{2} + b^{2} \geq 2 a b \Leftrightarrow 3 - a b \geq 2 a b \Leftrightarrow a b \leq 1$

Lại có: ${(a + b)}^{2} \geq 0 \Leftrightarrow a^{2} + b^{2} \geq - 2 a b \Leftrightarrow 3 - a b \geq - 2 a b \Leftrightarrow 3 \geq - a b \Leftrightarrow a b \geq - 3$

$\Rightarrow - 3 \leq a b \leq 1$

Xét $a^{2} + b^{2} = 3 - a b$ với $- 3 \leq a b \leq 1$

$\begin{array}{l} \Leftrightarrow {(a^{2} + b^{2})}^{2} = {(3 - a b)}^{2} \\ \Leftrightarrow a^{4} + b^{4} + 2 a^{2} b^{2} = 9 - 6 a b + a^{2} b^{2} \\ \Leftrightarrow a^{4} + b^{4} = - a^{2} b^{2} - 6 a b + 9 \end{array}$

Khi đó: $P = a^{4} + b^{4} - a b = - a^{2} b^{2} - 6 a b + 9 - a b = - {(a b)}^{2} - 7 a b + 9 = \frac{85}{4} - {(a b + \frac{7}{2})}^{2}$

Vì $- 3 \leq a b \leq 1 \Rightarrow \frac{1}{2} \leq a b + \frac{7}{2} \leq \frac{9}{2} \Leftrightarrow {(a b + \frac{7}{2})}^{2} \leq \frac{81}{4}$

Suy ra $P = \frac{85}{4} - {(a b + \frac{7}{2})}^{2} \geq \frac{85}{4} - \frac{81}{4} = 1 \Leftrightarrow P \geq 1$

Dấu $" = "$ xảy ra khi $a b = 1$ và $a^{2} + b^{2} = 2 \Rightarrow [\begin{array}{l} a = 1, b = 1 \\ a = - 1, b = - 1 \end{array}$

Ta lại có: $P = - {(a b)}^{2} - 7 a b + 9 = (a b + 3) (- a b - 4) + 21$

Mà $- 3 \leq a b \leq 1$ nên $\{\begin{cases} a b + 3 \geq 0 \\ - a b - 4 < 0 \end{cases}$ nên $(a b + 3) (- a b - 4) + 21$

Dấu $" = "$ xảy ra khi $\{\begin{cases} a b = - 3 \\ a^{2} + b^{2} + a b = 3 \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} a b = - 3 \\ {(a + b)}^{2} = 0 \end{cases} \Leftrightarrow [\begin{array}{l} \{\begin{cases} a = \sqrt{3} \\ b = - \sqrt{3} \end{cases} \\ \{\begin{cases} a = - \sqrt{3} \\ b = \sqrt{3} \end{cases} \end{array}$

Vậy giá trị lớn nhất của P là 21, giá trị nhỏ nhất của P là 1.

Nhà sách VIETJACK:

Xem thêm kho sách »

Combo - Sổ tay kiên thức trọng tâm Toán, Lí, Hóa dành cho 2k7 VietJack

₫29.000 (Đã bán 152)

Sách - Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia Hà Nội 2025 cho 2k7 VietJack

₫140.000 ₫300.000 (Đã bán 1,2k)

Sách Combo - Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh (2 cuốn) - 2025 cho 2k7 VietJack

₫140.000 ₫300.000 (Đã bán 1,6k)

Sách - Tuyển tập 15 đề thi Đánh giá tư duy Đại học Bách Khoa Hà Nội 2025 cho 2k7 VietJack

₫140.000 ₫300.000 (Đã bán 2,7k)

Bình luận hoặc Báo cáo
về câu hỏi!

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

c,Tìm tất cả các giá trị nguyên của x để biểu thức P = AB đạt giá trị nguyên lớn nhất

Xem đáp án » 12/07/2024 34,007

Câu 2:

b, Một bồn nước inox có dạng một hình trụ với chiều cao 1,75m và diện tích đáy là $0,32 m^{2} .$ Hỏi bồn nước này đựng đầy nước được bao nhiêu mét khối (Bỏ qua bề dày của bồn nước)

Xem đáp án » 12/07/2024 9,786

Câu 3:

b,Chứng minh đường thẳng OA vuông góc với đường thẳng EF

Xem đáp án » 12/07/2024 6,713

Câu 4:

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho đường thẳng $(d) : y = 2 m x - m^{2} + 1$ và parabol $(P) : y = x^{2}$

a) Chứng minh (d) luôn cắt (P) tại hai điểm phân biệt

Xem đáp án » 12/07/2024 5,512

Câu 5:

Giải phương trình: $x^{4} - 7 x^{2} - 18 = 0$ (1)

Xem đáp án » 12/07/2024 4,404

Câu 6:

b,Tìm tất cả các giá trị của m để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt có hoành độ $x_{1}, x_{2}$ thỏa mãn $\frac{1}{x_{1}} + \frac{1}{x_{2}} = \frac{- 2}{x_{1} x_{2}} + 1$

Xem đáp án » 12/07/2024 3,126

Câu 7:

Cho hai biểu thức $A = \frac{4 (\sqrt{x} + 1)}{25 - x}$ và $B = (\frac{15 - \sqrt{x}}{x - 25} + \frac{2}{\sqrt{x} + 5}) : \frac{\sqrt{x} + 1}{\sqrt{x} - 5}$ ( $x \geq 0, x \neq 25)$

a, Tính giá trị của biểu thức A khi x=9

Xem đáp án » 12/07/2024 2,522

Xem thêm các câu hỏi khác »

Bình luận

Hỏi bài tập

🔥 Đề thi HOT:

Đăng ký gói thi VIP