Question

[Trần Thư]

Trong các cặp số thực (x;y) thỏa mãn: \(\dfrac{x^2-x+y^2-y}{x^{ }2+y^{ }2-1}\le0\)

Hãy tìm cặp số có tổng x+2y lớn nhất.

Answer 1

[Trần Minh Hoàng]

Mình sửa đề như thế này không biết có đúng không:

"Trong các cặp số thực (x;y) thỏa mãn: \(\frac{x^2-x+y^2-y}{x^2+y^2-1}\le0\).

Hãy tìm cặp số có tổng x+2y lớn nhất."

Xét \(x^2+y^2>1\): (*) Khi đó phải có: \(x^2-x+y^2-y\le0\Leftrightarrow x^2+y^2\le x+y\). Áp dụng bất đẳng thức AM - GM ta có: \(x^2+\frac{7+2\sqrt{10}}{20}=x^2+\left(\frac{5+\sqrt{10}}{10}\right)^2\ge x.\frac{5+\sqrt{10}}{5}\); \(y^2+\frac{13+4\sqrt{10}}{20}=y^2+\left(\frac{5+2\sqrt{10}}{10}\right)^2\ge y.\frac{5+2\sqrt{10}}{5}\). Do đó: \(x^2+y^2+\frac{10+3\sqrt{10}}{10}\ge x.\frac{5+\sqrt{10}}{5}+y.\frac{5+2\sqrt{10}}{5}\) \(\Rightarrow x+y+\frac{10+3\sqrt{10}}{10}\ge x.\frac{5+\sqrt{10}}{5}+y.\frac{5+2\sqrt{10}}{5}\Leftrightarrow\frac{\sqrt{10}}{5}x+\frac{2\sqrt{10}}{5}y\le\frac{10+3\sqrt{10}}{10}\Leftrightarrow x+2y\le\frac{3+\sqrt{10}}{2}\). Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi \(x=\frac{5+\sqrt{10}}{5};y=\frac{5+2\sqrt{10}}{5}\) (thỏa mãn (*)). +) Nếu \(x^2+y^2< 1\Rightarrow x,y< 1\Rightarrow x+2y< 3< \frac{3+\sqrt{10}}{2}\). So sánh hai trường hợp, ta có bộ số (x, y) để x + 2y đạt max là \(x=\frac{5+\sqrt{10}}{5};y=\frac{5+2\sqrt{10}}{5}\).