(1,0 điểm) Cho hình chữ nhật tâm , cạnh và . Xét điểm di động trên đường tròn tâm bán kính bằng 2 (như hình vẽ). Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức .

(1,0 điểm) Cho hình chữ nhật tâm , cạnh và . Xét điểm di động trên đường tròn tâm bán kính bằng 2 (như hình vẽ). Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức .


Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Đặt hệ trục tọa độ với gốc tại tâm . Vì , nên đường chéo , do đó . Chọn , . Điểm trên đường tròn tâm bán kính : .
Ta có:
Đặt , theo bất đẳng thức Cauchy–Schwarz . Khi đó:
Xét đạo hàm: . Cho :
Vậy trên hàm luôn tăng (điểm tới hạn nằm ngoài khoảng), nên đạt giá trị lớn nhất tại :
Dấu bằng xảy ra khi , tức nằm trên tia với (điểm thuộc đoạn , gần như trong hình vẽ). Khi đó , và .
Kết luận: Giá trị lớn nhất của là , đạt được khi nằm trên đoạn sao cho .
Đặt hệ trục tọa độ với gốc tại tâm . Vì , nên đường chéo , do đó . Chọn , . Điểm trên đường tròn tâm bán kính : .
Ta có:
Đặt , theo bất đẳng thức Cauchy–Schwarz . Khi đó:
Xét đạo hàm: . Cho :
Vậy trên hàm luôn tăng (điểm tới hạn nằm ngoài khoảng), nên đạt giá trị lớn nhất tại :
Dấu bằng xảy ra khi , tức nằm trên tia với (điểm thuộc đoạn , gần như trong hình vẽ). Khi đó , và .
Kết luận: Giá trị lớn nhất của là , đạt được khi nằm trên đoạn sao cho .