cho ba số tực dương x,y,z
tìm GTNN của \(P=\dfrac{x^2+y^2+z^2}{xy+2yz+zx}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có:
\(\dfrac{x}{yz}+\dfrac{y}{zx}+\dfrac{z}{xy}=\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{x}{yz}+\dfrac{y}{zx}+\dfrac{x}{yz}+\dfrac{z}{xy}+\dfrac{y}{zx}+\dfrac{z}{xy}\right)\ge\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{2}{z}+\dfrac{2}{y}+\dfrac{2}{x}\right)\)
\(\Rightarrow P\ge\dfrac{1}{2}\left(x^2+y^2+z^2\right)+\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}\)
\(\Rightarrow P\ge\dfrac{1}{2}\left(x^2+\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{x}\right)+\dfrac{1}{2}\left(y^2+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{y}\right)+\dfrac{1}{2}\left(z^2+\dfrac{1}{z}+\dfrac{1}{z}\right)\)
\(\Rightarrow P\ge\dfrac{3}{2}\sqrt[3]{\dfrac{x^2}{x^2}}+\dfrac{3}{2}\sqrt[3]{\dfrac{y^2}{y^2}}+\dfrac{3}{2}\sqrt[3]{\dfrac{z^2}{z^2}}=\dfrac{9}{2}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z=1\)
Ta thấy
72
=
2
3
.
3
2
72=2
3
.3
2
nên a, b có dạng
{
�
=
2
�
3
�
�
=
2
�
.
3
�
{
a=2
x
3
y
b=2
z
.3
t
với
�
,
�
,
�
,
�
∈
N
x,y,z,t∈N và
�
�
�
{
�
,
�
}
=
3
;
�
�
�
{
�
,
�
}
=
2
max{x,z}=3;max{y,t}=2.
Theo đề bài, ta có
2
�
.
3
�
+
2
�
.
3
�
=
42
2
x
.3
y
+2
z
.3
t
=42
⇔
2
�
−
1
.
3
�
−
1
+
2
�
−
1
3
�
−
1
=
7
⇔2
x−1
.3
y−1
+2
z−1
3
t−1
=7 (*), do đó
�
,
�
,
�
,
�
≥
1
x,y,z,t≥1
TH1:
�
≥
�
,
�
≤
�
x≥z,y≤t. Khi đó
�
=
3
,
�
=
2
x=3,t=2. (*) thành:
4.
3
�
−
1
+
3.
2
�
−
1
=
7
4.3
y−1
+3.2
z−1
=7
⇔
�
=
�
=
1
⇔y=z=1
Vậy
{
�
=
24
�
=
18
{
a=24
b=18
(nhận)
TH2: KMTQ thì giả sử
�
≥
�
,
�
≥
�
x≥z,y≥t. Khi đó
�
=
3
,
�
=
2
x=3,z=2. (*) thành
4.
3
�
−
1
+
2.
3
�
−
1
=
7
4.3
y−1
+2.3
t−1
=7, điều này là vô lí.
Vậy
(
�
,
�
)
=
(
24
,
18
)
(a,b)=(24,18) hay
(
18
,
24
)
(18,24) là cặp số duy nhất thỏa yêu cầu bài toán.
Lời giải:
\(P=\sum \frac{1}{2xy^2+1}=\sum (1-\frac{2xy^2}{2xy^2+1})\)
\(=3-2\sum\frac{xy^2}{2xy^2+1}\geq 3-2\sum \frac{xy^2}{3\sqrt[3]{x^2y^4}}\) theo BĐT AM-GM.
\(=3-\frac{2}{3}\sum \sqrt[3]{xy^2}\)
Tiếp tục áp dụng BĐT AM-GM:
\(\sqrt[3]{xy^2}\leq \frac{x+y+y}{3}\Rightarrow \sum \sqrt[3]{xy^2}\leq \frac{3(x+y+z)}{3}=3\)
$\Rightarrow P\geq 3-\frac{2}{3}.3=1$
Vậy $P_{\min}=1$. Giá trị này đạt tại $x=y=z=1$
\(P=\dfrac{x^2}{2}+\dfrac{y^2}{2}+\dfrac{z^2}{2}+\dfrac{x^2+y^2+z^2}{xyz}\)
\(\Rightarrow P\ge\dfrac{x^2}{2}+\dfrac{y^2}{2}+\dfrac{z^2}{2}+\dfrac{xy+xz+yz}{xyz}\)
\(\Rightarrow P\ge\dfrac{x^2}{2}+\dfrac{1}{x}+\dfrac{y^2}{2}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{z^2}{2}+\dfrac{1}{z}\)
\(\Rightarrow P\ge\left(\dfrac{x^2}{2}+\dfrac{1}{2x}+\dfrac{1}{2x}\right)+\left(\dfrac{y^2}{2}+\dfrac{1}{2y}+\dfrac{1}{2y}\right)+\left(\dfrac{z^2}{2}+\dfrac{1}{2z}+\dfrac{1}{2z}\right)\)
\(\Rightarrow P\ge3\sqrt[3]{\dfrac{x^2}{2}.\dfrac{1}{2x}.\dfrac{1}{2x}}+3\sqrt[3]{\dfrac{y^2}{2}.\dfrac{1}{2y}.\dfrac{1}{2y}}+3\sqrt[3]{\dfrac{z^2}{2}.\dfrac{1}{2z}.\dfrac{1}{2z}}=\dfrac{9}{2}\)
\(\Rightarrow P_{min}=\dfrac{9}{2}\) khi \(x=y=z=1\)
Ta có x2-xy+y2=\(\left(\dfrac{x+y}{2}\right)^2+3\left(\dfrac{x-y}{2}\right)^2\)\(\ge\)\(\left(\dfrac{x+y}{2}\right)^2\)
=>\(\dfrac{\sqrt{x^2-xy+y^2}}{x+y+2z}\ge\dfrac{x+y}{2\left(x+y+2z\right)}\)(1) . Tương tự ...
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}y+z=a\\x+z=b\\x+y=c\end{matrix}\right.\)(a,b,c>0). Khi đó ta có :
S=\(\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{c}{a+b}+\dfrac{b}{a+c}+\dfrac{a}{b+c}\right)\ge\dfrac{3}{4}\) (Netbit)