CHO X, Y ∈ N* THỎA MÃN X + Y = 2011. TÌM GTNN VÀ GTLN CỦA BIỂU THỨC P...

Bài 3: Cho x, y

N

*

thỏa mãn x + y = 2011.

Tìm GTNN và GTLN của biểu thức P =

x x

(

2

+ +

y

) (

y y

2

+

x

)

Giải tóm tắt:

Cách 1: Vì x, y

N

*

nên

1 x y

≤ − ≤

2009

⇔ ≤ −

1

(

x y

)

2

2009

2

Mà (x – y)

2

= (x + y)

2

– 4xy = 2011

2

– 4xy. Do đó –xy =

1

4

(

x y

)

2

4044121

Vậy P = 2011

3

- 6031xy = 2011

3

+ 6031

1

4

(

x y

)

2

4044121

Ta có 2011

3

+ 6031.

1

4

(

1

2

4044121

)

P

2011

3

+ 6031.

4

1

(

2009

2

4044121

)

Hay 2035205401

P

8120605021.

Vậy GTNN của P là 2035205401. Dấu “=” xảy ra khi x = 1006 và y = 1005 hoặc x =

1005 và y = 1006. GTLN của P là 8120605021. Dấu “=” xảy ra khi x = 2010 và y = 1 hoặc x =

1 và y = 2010

Cách 2: P = 2011

3

- 6031xy theo bài ra ta có 1 ≤ x, y ≤ 2010

Ta chứng minh 2010 ≤ xy ≤ 1005. 1006. Thật vậy

xy – 2010 = x(2011 – x) – 2010 = 2011x – x

2

– 2010 = 2010x – x

2

+ x – 2010

= (2010 – x)(x – 1) ≥ 0 (vì 1 ≤ x, y ≤ 2010)

Ta có xy ≥ 2010. Do đó P ≤ 8120605021

Mặt khác 1005.1006 – xy = 1005. 1006 – x(2011 – x) = … = (1005 – x)(1006 – x)

0

Ta có 1005.1006 – xy

0 Do đó 2035205401

P