Cho hai số thực x, y thỏa mãn x2 + y2 = 3 - 2y Chứng minh 2(x + y) + y2 - 5
Quảng cáo
1 câu trả lời 844
Để chứng minh \(2(x + y) + y^2 \geq -5\) cho các số thực \(x\) và \(y\) thỏa mãn \(x^2 + y^2 = 3 - 2y\), chúng ta bắt đầu bằng cách sử dụng điều kiện \(x^2 + y^2 = 3 - 2y\).
Trước hết, ta sắp xếp lại phương trình:
\[
x^2 + y^2 + 2y = 3
\]
Như vậy, chúng ta có:
\[
x^2 + (y^2 + 2y) = 3
\]
Nhìn vào biểu thức \(y^2 + 2y\), ta nhận ra rằng nó có thể được viết lại dưới dạng hoàn chỉnh bình phương:
\[
y^2 + 2y = (y+1)^2 - 1
\]
Thay đổi biểu thức trong phương trình ban đầu:
\[
x^2 + (y+1)^2 - 1 = 3
\]
Chúng ta sắp xếp lại phương trình:
\[
x^2 + (y+1)^2 = 4
\]
Điều này có nghĩa là:
\[
x^2 + (y+1)^2 = 4
\]
Từ đây, chúng ta có thể suy ra rằng \(x^2\) và \((y+1)^2\) phải nằm trong phạm vi mà tổng của chúng bằng 4. Điều này nghĩa là \((x, y+1)\) nằm trên đường tròn bán kính 2 với tâm tại gốc tọa độ.
Tiếp theo, chúng ta xét biểu thức cần chứng minh \(2(x + y) + y^2 \geq -5\). Đầu tiên, sắp xếp lại:
\[
2(x + y) + y^2 \geq -5
\]
Tách các phần ra:
\[
2x + 2y + y^2 \geq -5
\]
Bây giờ, thay \(y^2\) từ điều kiện ban đầu vào:
\[
y^2 + 2y = 3 - x^2
\]
Thế vào biểu thức cần chứng minh:
\[
2x + 2y + (3 - x^2) \geq -5
\]
Tính gọn lại:
\[
2x + 2y + 3 - x^2 \geq -5
\]
Chuyển các số hạng sang một phía:
\[
-x^2 + 2x + 2y + 8 \geq 0
\]
Tách phần bình phương ra:
\[
-(x^2 - 2x + 1) + 2y + 8 \geq 0
\]
Nhận xét rằng \(x^2 - 2x + 1 = (x-1)^2\):
\[
-(x-1)^2 + 2y + 8 \geq 0
\]
Do \( -(x-1)^2 \leq 0 \), nên:
\[
2y + 8 \geq 0
\]
Chuyển số hạng sang một phía:
\[
2y \geq -8
\]
Chia cả hai vế cho 2:
\[
y \geq -4
\]
Với \(y \geq -4\), điều này luôn đúng do điều kiện ban đầu \(x^2 + y^2 = 3 - 2y\) không thể thỏa mãn nếu \(y < -4\).
Do đó, chúng ta đã chứng minh được rằng:
\[
2(x + y) + y^2 \geq -5
\]
Vậy, điều phải chứng minh là đúng.
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
103437
-
Hỏi từ APP VIETJACK68807
-
56608
-
47524
-
44249
-
36842
-
35274
