cho x,y,z>0 thỏa mãn xy + yz + zx = 1. Tìm GTNN của P = \(x^2+y^2+2z^2\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng bất đẳng thức: x2 + a2y2 \(\ge\)2axy, ta có:
\(\frac{1+\sqrt{5}}{2}\left(xy+yz+zx\right)\le\frac{\frac{1+\sqrt{5}}{2}\left(x^2+y^2\right)+\left[y^2+\left(\frac{1+\sqrt{5}}{2}\right)^2x^2\right]+\left[\left(\frac{1+\sqrt{5}}{2}\right)^2z^2+x^2\right]}{2}\)=
\(\frac{\left(\frac{1+\sqrt{5}}{2}+1\right)\left(x^2+y^2\right)+2\left(\frac{1+\sqrt{5}}{2}\right)^2z^2}{2}\)
\(\Rightarrow\left(1+\sqrt{5}\right)\le\frac{3+\sqrt{5}}{2}\left(x^2+y^2\right)+\left(3+\sqrt{5}\right)z^2\)\(\Rightarrow x^2+y^2-2z^2\ge\sqrt{5}-1\)\(\Rightarrow P\ge\sqrt{5}-1\)
Vậy GTNN của P là \(\sqrt{5}-1\)khi \(x=y=\frac{1+\sqrt{5}}{2}z.\)
\(T=\dfrac{\left(xy\right)^2}{zx+zy}+\dfrac{\left(yz\right)^2}{xy+xz}+\dfrac{\left(zx\right)^2}{yx+yz}\ge\dfrac{xy+yz+zx}{2}\ge\dfrac{3}{2}\sqrt[3]{\left(xyz\right)^2}=\dfrac{3}{2}\)
\(yz\le\frac{\left(y+z\right)^2}{4}\Rightarrow\frac{x^2\left(y+z\right)}{yz}\ge\frac{4x^2}{y+z}\)
Do đó \(P\ge\frac{4x^2}{y+z}+\frac{4y^2}{z+x}+\frac{4z^2}{x+y}\ge\frac{4\left(x+y+z\right)^2}{2\left(x+y+z\right)}=2\)(Vì x+y+z = 1)
Vậy Min P= 2. Dấu "=" có <=> x = y = z = 1/3.
Áp dụng bđt bu nhi a cốp xki :
\(\left(2x^2+y^2\right)\left(\left(\sqrt{2}\right)^2+\left(1\right)^2\right)\ge\left(\sqrt{2}.\sqrt{2}x+y.1\right)^2=\left(2x+y\right)^2\)
=> \(\sqrt{2x^2+y^2}\ge\frac{1}{\sqrt{3}}\left(2x+y\right)\) => \(\frac{\sqrt{2x^2+y^2}}{xy}\ge\frac{1}{\sqrt{3}}\cdot\frac{2x+y}{xy}=\frac{1}{\sqrt{3}}\left(\frac{2}{y}+\frac{1}{x}\right)\)
CM tương tự với hai cái còn lại
=> \(P\ge\frac{1}{\sqrt{3}}\left(\frac{3}{x}+\frac{3}{y}+\frac{3}{z}\right)=\frac{1}{\sqrt{3}}\cdot3\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\right)=\frac{1}{\sqrt{3}}\cdot3\cdot\sqrt{3}=3\)
Dấu '' = '' xảy ra khi x = y =z = căn 3
Lời giải:
Với bài toán này ta sử dụng pp tìm điểm rơi, rồi áp dụng BĐT AM-GM
Ta có:
\(\frac{\sqrt{5}-1}{2}x^2+\frac{\sqrt{5}-1}{2}y^2\geq 2.\frac{\sqrt{5}-1}{2}xy=(\sqrt{5}-1)xy\)
\(\frac{3-\sqrt{5}}{2}x^2+z^2\geq 2\sqrt{\frac{3-\sqrt{5}}{2}}xz=\sqrt{6-2\sqrt{5}}xz=(\sqrt{5}-1)xz\)
\(\frac{3-\sqrt{5}}{2}y^2+z^2\geq 2\sqrt{\frac{3-\sqrt{5}}{2}}yz=\sqrt{6-2\sqrt{5}}yz=(\sqrt{5}-1)yz\)
Cộng các BĐT trên theo vế rồi rút gọn:
\(\Rightarrow x^2+y^2+2z^2\geq (\sqrt{5}-1)(xy+yz+xz)=\sqrt{5}-1\)
Vậy \(P_{\min}=\sqrt{5}-1\)
Dấu bằng xảy ra khi \(x=y=\sqrt{\frac{2}{3-\sqrt{5}}}z\)