Cho \(x\), \(y\) là các số thực thỏa \({\log _{3x + y}}\left( {{x^2} + {y^2}} \right) \le 1\). Khi \(3x + y\) đạt giá trị lớn nhất, thì giá trị \(k = \dfrac{x}{y}\) là
Trả lời bởi giáo viên
Điều kiện: $0<3x+y \ne 1$
Do giả thiết \(3x + y\) đạt giá trị lớn nhất nên ta chỉ cần xét trường hợp \(3x + y > 1\)
\({\log _{3x + y}}\left( {{x^2} + {y^2}} \right) \le 1 \Leftrightarrow {x^2} + {y^2} \le 3x + y\,\,\)\(\left( 1 \right)\)
Đặt \(P = 3x + y \Rightarrow y = P - 3x\).
\(\left( 1 \right) \Leftrightarrow {x^2} + {\left( {P - 3x} \right)^2} - P \le 0\)\( \Leftrightarrow 10{x^2} - 6Px + {P^2} - P \le 0\)\(\left( 2 \right)\)
\(\Delta ' = 9{P^2} - 10\left( {{P^2} - P} \right) = - {P^2} + 10P\)
Nếu \(\Delta ' < 0\) thì \(\left( 2 \right)\) vô nghiệm.
Do đó \(\Delta ' \ge 0 \Leftrightarrow 0 \le P \le 10\).
Vậy \({P_{\max }} = 10\). Khi đó \(\left( 2 \right) \Leftrightarrow x = \dfrac{{3P}}{{10}} = 3 \Rightarrow y = 1 \Rightarrow k = \dfrac{x}{y} = 3\)
Hướng dẫn giải:
- Viết lại điều kiện đề bài về bất phương trình bậc hai hai ẩn \(x,y\)
- Đặt \(P = 3x + y\), dùng điều kiện có nghiệm của tam thức bậc hai để tìm \(GTLN\) của \(P\)
- Tìm \(x,y\) và kết luận đáp án đúng