Cho hai số thực x, y thỏa mãn các điều kiện \(2\leq x\leq 3;1\leq y\leq 3\) . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P=\frac{5x}{x^2+5y+11}+\frac{4y}{y^2+4x+7}+\frac{1}{4(x+y-2)}\)
Từ giả thiết, ta có: \(\left\{\begin{matrix} (x-2)(x-3)=x^2-5x+6\leq 0\\ (y-1)(y-3)=y^2-4y+3\leq 0 \end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} x^2\leq 5x-6\\ y^2\leq 4y-3 \end{matrix}\right.\) Từ đó suy ra: \(P\geq \frac{5x}{5x+5y+5}+\frac{4y}{4y+4x+4}+\frac{1}{4(x+y-2)}\) \(=\frac{x+y}{x+y+1}+\frac{1}{4(x+y-2)}\) Đặt \(t=x+y\), suy ra \(3\leq t\leq 6\) Xét hàm số \(f(t)=\frac{t}{t+1}+\frac{1}{4(t-2)}\) với \(3\leq t\leq 6\) \(f'(t)=\frac{1}{(t+1)^2}-\frac{1}{4(t-2)^2}=\frac{(t-1)(t-5)}{4(t+1)^2(t-2)^2}\) Suy ra \(f'(t)=0\Leftrightarrow t=5\) Mà \(f(3)=1; f(6)=\frac{103}{112};f(5)=\frac{11}{12}\) nên \(f(t)\geq f(5)=\frac{11}{12}\) Do đó \(P\geq \frac{11}{12}\) Vậy \(minP=\frac{11}{12}\) khi x = 3; y = 2 hoặc x = 2; y =3