Cho hai số thực \(x \neq 0, y \neq 0\) thay đổi và thỏa mãn điều kiện \((x+y) x y=x^{2}+y^{2}-x y\) . Giá trị lớn nhất M của biểu thức \(A=\frac{1}{x^{3}}+\frac{1}{y^{3}}\) là:
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(A=\frac{1}{x^{3}}+\frac{1}{y^{3}}=\frac{x^{3}+y^{3}}{x^{3} y^{3}}=\frac{(x+y)\left(x^{2}-x y+y^{2}\right)}{x^{3} y^{3}}=\left(\frac{x+y}{x y}\right)^{2}=\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\right)^{2}\)
Đặt x=ty= . Từ giả thiết ta có \((x+y) x y=x^{2}+y^{2}-x y \Rightarrow(t+1) t y^{3}=\left(t^{2}-t+1\right) y^{2}\)
Do đó \(y=\frac{t^{2}-t+1}{t^{2}+t} ; x=t y=\frac{t^{2}-t+1}{t+1}\)
Từ đó \(A=\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\right)^{2}=\left(\frac{t^{2}+2 t+1}{t^{2}-t+1}\right)^{2}\)
Xét hàm số \(f(t)=\frac{t^{2}+2 t+1}{t^{2}-t+1} \Rightarrow f^{\prime}(t)=\frac{-3 t^{2}+3}{\left(t^{2}-t+1\right)^{2}}\)
Lập bảng biến thiên ta tìm giá trị lớn nhất của A là 16 đạt được khi \(x=y=\frac{1}{2}\)