Cho x, y là hai số thực dương thỏa mãn \(2x+3y\leq 7\). Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P=2xy+y+\sqrt{5(x^2+y^2)}-24\sqrt[3]{8(x+y)-(x^2+y^2+3)}\)
Ta có \(6(x+1)(y+1)=(2x+2)(3y+3)\leq \left ( \frac{2x+2+3y+3}{2}\right )^2\leq x+y+xy\leq 5\) Ta có \(5(x^2+y^2)\geq (2x+y)^2\Rightarrow \sqrt{5(x^2+y^2)}\geq 2x+y\) và \((x+y-3)^2=x^2+y^2+9+2xy-6x-6y\geq 0\) \(\Leftrightarrow 2(x+y+xy+3)\geq 8(x+y)-(x^2+y^2+3)\) Suy ra \(P\geq 2(xy+x+y)-24\sqrt[3]{2(x+y+xy+3)}\) Đặt \(t=x+y+xy,t\in (0;5],P\geq f(t)=2t-24\sqrt[3]{2t+6}\) có \(f'(t)=2- \frac{24.2}{3 \sqrt[3]{(2t+6)^2}}=2\frac{\sqrt[3]{(2t+6)^2}-8}{\sqrt[3]{(2t+6)^2}}< 0, \ \forall t\in (0;5]\)
\(\Rightarrow\) hàm số f(t) nghịch biến trên nữa khoảng (0;5] Suy ra \(minf(t)=f(5)=10-48\sqrt[3]{2}\) Vậy \(min P=10-48\sqrt[3]{2}, khi \ \left\{\begin{matrix} x=2\\ y=1 \end{matrix}\right.\)