Cho các số thực không âm x, y thay đổi và thỏa mãn x + y = 1. Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức S = (4x2 + 3y)(4y2 + 3x) + 25xy.
Do x + y = 1, nên: S = 16x2y2 + 12(x3 + y3) + 9xy + 25xy = 16x2y2 + 12[(x + y)3 – 3xy(x + y)] + 34xy = 16x2y2 – 2xy + 12.
Đặt t = xy, ta được : S = 16t2 – 2t + 12; 0 ≤ xy ≤ = => t ∈ [0; ].
Xét hàm f(t) = 16t2 – 2t + 12 trên đoạn [0; ]
f’(t) = 32t – 2; f’(t) = 0 ⇔ t = ; f(0) = 12, f() = , f() = .
f(t) = f() = ; f(t) = f= .
Giá trị lớn nhất của S bằng ; khi ⇔ (x; y) = ( ; )
Giá trị nhỏ nhất của S bằng ; khi
⇔ (x; y) = (; ) hoặc (x; y) = ( ; )