Cho x, y là các số nguyên dương thỏa mãn x + y = 2011. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức P = x(x2 + y) + y(y2 + x)
Có thể giả sử x > y, => 1006 ≤ x ≤ 2010
Đặt 2011 = a, khi đó
P = (x3 + y3) + 2xy = (x + y)3 – 3xy(x + y) + 2xy = a3 – 3x(a – x)a + 2x(a – x)
= (3a – 2)x2 – (3a2 – 2a)x + a3(3a – 2)(x2 – ax) + a3
= (3a – 2)[(x – a)2 – a2] + a3
= (3a – 2)(x – a)2 + [a3 – a2(3a – 2) (2)
Vì 3a - 2 > 0, x – a > 0(do(1)) nên hàm số y = mX2 (với m = 3a - 2, X = x – a)
đồng biến khi X > 0
=> P là hàm đồng biến => Max P = 8120605021 tại x = 2010, y = 1
Min P = 2035205401 tại x = 1006, y = 1005