Cho $x,\,y$ là các số thực dương thỏa mãn $\log_2x+\log_2(2y)\geq\log_2\left(x^2+2y\right)$. Biết giá trị nhỏ nhất của biểu thức $P=x+2y$ có dạng $a\sqrt{b}+c$ trong đó $a,\,b,\,c$ là các số tự nhiên và $a>1$. Giá trị của $a+b+c$ bằng
$11$ | |
$13$ | |
$9$ | |
$7$ |
Chọn phương án D.
\begin{eqnarray*}
&\log_2x+\log_2(2y)&\geq\log_2\left(x^2+2y\right)\\
\Leftrightarrow&\log_2(2xy)&\geq\log_2\left(x^2+2y\right)\\
\Leftrightarrow&2xy&\geq x^2+2y
\end{eqnarray*}
Suy ra $P=x+2y\ge x+\dfrac{x^2}{x-1}$.
Xét hàm số $f(x)=x+\dfrac{x^2}{x-1}$ trên $(1;+\infty)$.
Ta có $f'(x)=\dfrac{2x^2-4x+1}{(x-1)^2}$.
Cho $f'(x)=0\Leftrightarrow\left[\begin{array}{ll}x=\dfrac{2+\sqrt{2}}{2} &\in(1;+\infty)\\ x=\dfrac{2-\sqrt{2}}{2} &\notin(1;+\infty)\end{array}\right.$
Do đó $\min\limits_{(1;+\infty)}f(x)=f\left(\dfrac{2+\sqrt{2}}{2}\right)=2\sqrt{2}+3$.
Suy ra $\begin{cases}
a=b=2\\ c=3
\end{cases}$. Vậy $a+b+c=7$.