- Đặt , \(f\left( x \right) = {e^{{x^5} + \frac{5}{{2{x^2}}} - \frac{7}{2}}}\) với \(x \ge 0\) và \(g\left( y \right) = \log \left[ {11\sqrt {y + 1} - y\sqrt {y + 1} - 6} \right]\) với \(y \ge 0\). - Lập BBT hai hàm số trên, chứng minh \(f\left( x \right) \ge 1 \ge g\left( y \right)\,\,\,\forall x,y \ge 0\). - Tìm điều kiện để dấu “=” xảy ra, từ đó suy ra \(x,\,\,y\).Giải chi tiết:Xét hàm số \(f\left( x \right) = {e^{{x^5} + \frac{5}{{2{x^2}}} - \frac{7}{2}}}\) với \(x \ge 0\) ta có \(f'\left( x \right) = \left( {5{x^4} - \dfrac{5}{{{x^3}}}} \right){e^{{x^5} + \frac{5}{{2{x^2}}} - \frac{7}{2}}} = 0 \Leftrightarrow x = 1\). BBT:
Dựa vào BBT \( \Rightarrow f\left( x \right) \ge 1\,\,\forall x \ge 0\) (1). Đặt \(g\left( y \right) = \log \left[ {11\sqrt {y + 1} - y\sqrt {y + 1} - 6} \right]\) với \(y \ge 0\). Đặt \(t = \sqrt {y + 1} \ge 1\) ta có \(g\left( t \right) = \log \left[ {11t - \left( {{t^2} - 1} \right)t - 6} \right] = \log \left( { - {t^3} + 12t - 6} \right)\). Ta có \(g'\left( t \right) = \dfrac{{ - 3{t^2} + 12}}{{\left( { - {t^3} + 12t - 6} \right)\ln 10}} = 0 \Leftrightarrow t = \pm 2\). BBT:
Dụa vào BBT \( \Rightarrow g\left( y \right) \le 1\,\,\forall y \ge 0\) (2) Từ (1) và (2) ta có \(f\left( x \right) \ge 1 \ge g\left( y \right)\,\,\forall x,\,\,y \ge 0\). Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}f\left( x \right) = 1\\g\left( y \right) = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 1\\\sqrt {y + 1} = 2 \Leftrightarrow y = 3\end{array} \right.\). Vậy \(P = {x^2} - {y^2} - xy + 2021 = 1 - 9 - 3 + 2021 = 2010\). Chọn C