Giá trị nhỏ nhất của biểu thứcP=x4−8x3+24x2−32x+17√+y4−20y3+150y2−500y+626√

Question

Cho 2 số thực x,y thỏa mãn xy-2x+y=27. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P=\sqrt{x^{4} -8x^{3} +24x^{2} -32x+17} +\sqrt{y^{4} -20y^{3} +150y^{2} -500y+626} \)có dạng \(a\sqrt{b} ,\left(a,b\in {\rm N}\right).\) Khi đó a+b bằng 

A. 21. B. 7.  C. 30. D. 19.
 

Answer 1

Chọn D

\(\left(y-5\right)^{4}\)

Ta có: \(P=\sqrt{\left(x-2\right)^{4} +1} +\sqrt{\left(y-5\right)^{4} +1} . \)

Đặt \(\left\{\begin{array}{l} {u=x-2} \\ {v=y-5} \end{array}\right. \Rightarrow \left\{\begin{array}{l} {x=u+2} \\ {y=v+5} \end{array}\right. . \)

  Khi đó \(P=\sqrt{u^{4} +1} +\sqrt{v^{4} +1} \Rightarrow P\ge 2\)

  Ta có  \(xy-2x+y=27\Rightarrow \left(u+2\right)\left(v+5\right)-2\left(u+2\right)+v+5=27\Leftrightarrow uv+3u+3v=16.\)

  Vì \(uv\le \frac{\left(u+v\right)^{2} }{4} \, \, \forall u,v nên 16\le \frac{\left(u+v\right)^{2} }{4} +3\left(u+v\right)\Rightarrow \left[\begin{array}{l} {u+v\ge 4} \\ {u+v\le -16} \end{array}\right. .\)
\(\[P^{2} =a^{4} +b^{4} +2+2\sqrt{u^{4} v^{4} +u^{4} +v^{4} +1} \ge u^{4} +v^{4} +2+2\sqrt{u^{4} v^{4} +2u^{2} v^{2} +1}              \)

\( =u^{4} +v^{4} +2+2\left(u^{2} v^{2} +1\right)=\left(u^{2} +v^{2} \right)^{2} +4\] \)
\(\[\Rightarrow P^{2} \ge \left(u^{2} +v^{2} \right)^{2} +4\ge \left(\frac{\left(u+v\right)^{2} }{2} \right)^{2} +4=\frac{\left(u+v\right)^{4} }{4} +4\] \)
\(\Rightarrow P^{2} \ge \frac{4^{4} }{4} +4=68\Rightarrow P\ge 2\sqrt{17} ( do P\ge 2) \Rightarrow a=2;b=17\Rightarrow a+b=19.\)