Cho các số thực x, y thỏa mãn \(x+y-1=\sqrt{2x-4}+\sqrt{y+1}\). Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức: \(S=(x+y)^2-\sqrt{9-x-y}+\frac{1}{x+y}\)
Điều kiện: \(x\geq 2;y\geq -1;0< x+y\leq 9\) Ta có \(0\leq x+y-1=\sqrt{2}.\sqrt{x-2}+1.\sqrt{y+1}\leq \sqrt{3(x+y-1)}\) \(\Rightarrow (x+y-1)^2\leq 3(y-1)\) \(\Rightarrow 0\leq x+y-1\leq 3\Leftrightarrow 1\leq x+y\leq 4\) Đặt \(t=x+y,t\in [1;4]\), ta có \(S=t^2-\sqrt{9-t}+\frac{1}{\sqrt{t}}\) \(S'=2t+\frac{1}{2\sqrt{9-t}}-\frac{1}{2t\sqrt{t}}>0,\forall t\in [1;4]\) Vậy S(t) đồng biến trên [1;4]. Suy ra \(S_{max}=S(4)=4^2-\sqrt{9-4}+\frac{1}{\sqrt{4}}=\frac{33-2\sqrt{5}}{2}\Leftrightarrow x=4;y=0\) \(S_{min}=S(1)=2-2\sqrt{2}\Leftrightarrow x=2;y=-1\)