Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Chứng minh các biểu thức sau không âm với x, y:

----- Nội dung ảnh -----
Bài 21. Chứng minh các biểu thức sau không âm với x, y:

a) \( x^2 - 8x + 20 \)

b) \( x^2 + 5y^2 + 2x + 6y + 34 \)

c) \( 4x^2 - 12x + 11 \)

d) \( x^2 - 2x + y^2 + 4y + 6 \)
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
34
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh các biểu thức sau không âm với \( x, y \), ta sẽ phân tích từng trường hợp cụ thể.

### a) \( x^2 - 8x + 20 \)

Để phát biểu này không âm, ta kiểm tra định thức của đa thức bậc hai:

\[
D = b^2 - 4ac = (-8)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 20 = 64 - 80 = -16
\]

Vì \( D < 0 \), nên hàm bậc hai này không có nghiệm thực, do đó nó luôn dương. Tìm giá trị tại đỉnh:

\[
x = -\frac{b}{2a} = \frac{8}{2} = 4
\]

Tính giá trị tại \( x = 4 \):

\[
4^2 - 8 \cdot 4 + 20 = 16 - 32 + 20 = 4 \quad (> 0)
\]

Vậy \( x^2 - 8x + 20 \geq 0 \) với mọi \( x \).

### b) \( x^2 + 5y^2 + 2x + 6y + 34 \)

Xét biểu thức này, nó có dạng tổng của các bình phương:

\[
x^2 + 2x = (x+1)^2 - 1, \quad 5y^2 + 6y = 5\left(y^2 + \frac{6}{5}y\right) = 5\left(\left(y + \frac{3}{5}\right)^2 - \frac{9}{25}\right)
\]

Biểu thức trở thành:

\[
(x + 1)^2 + 5\left(y + \frac{3}{5}\right)^2 + 34 - 1 - \frac{9}{5} = (x + 1)^2 + 5\left(y + \frac{3}{5}\right)^2 + \frac{131}{5}
\]

Rõ ràng \( (x + 1)^2 \geq 0 \) và \( 5\left(y + \frac{3}{5}\right)^2 \geq 0 \), nên biểu thức này luôn lớn hơn hoặc bằng \( \frac{131}{5} \) và do đó không âm.

### c) \( 4x^2 - 12x + 11 \)

Tương tự, ta kiểm tra định thức:

\[
D = (-12)^2 - 4 \cdot 4 \cdot 11 = 144 - 176 = -32
\]

Vì \( D < 0 \), hàm bậc hai này cũng không có nghiệm thực. Tính giá trị tại đỉnh:

\[
x = \frac{12}{2 \cdot 4} = \frac{12}{8} = 1.5
\]

Tính giá trị tại \( x = 1.5 \):

\[
4(1.5)^2 - 12(1.5) + 11 = 4 \cdot 2.25 - 18 + 11 = 9 - 18 + 11 = 2 \quad (> 0)
\]

Vậy \( 4x^2 - 12x + 11 \geq 0 \) với mọi \( x \).

### d) \( x^2 - 2x + y^2 + 4y + 6 \)

Chuyển đổi các điều kiện cho \( x \) và \( y \):

\[
x^2 - 2x = (x - 1)^2 - 1, \quad y^2 + 4y = (y + 2)^2 - 4
\]

Biểu thức trở thành:

\[
(x - 1)^2 + (y + 2)^2 + 6 - 1 - 4 = (x - 1)^2 + (y + 2)^2 + 1
\]

Rõ ràng \( (x - 1)^2 \geq 0 \) và \( (y + 2)^2 \geq 0 \), do đó biểu thức này luôn lớn hơn hoặc bằng 1 và không âm.

### Kết luận

Tất cả các biểu thức trên đều không âm với mọi giá trị của \( x \) và \( y \).
1
0
Ngọc
21/10 21:03:42
+5đ tặng
x^2 + 5y^2 +2x +6y +34
= (x^2 + 2x + 1) + (y^2 + 2y + 1) + (4y^2 + 4y + 1) + 31
= (x+1)^2 + (y+1)^2 + ( 2y+1)^2 +31
Ta có (x+1)^2, (y+1)^2, (2y+1)^2 > hoặc = 0 với mọi x
=>(x+1)^2 + (y+1)^2 + ( 2y+1)^2 +31>0 vơi mọi x 
=> Biểu thức luôn không âm
 

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×