Cho \(x,y,z\ge0\) thoả mãn x+y+z=3. Tìm GTNN của \(P=\frac{x}{y^3+16}+\frac{y}{z^3+16}+\frac{z}{x^3+16}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
(x+y)^3 - 3xy(x+y) + z^3 - 3xyz = 0
(x+y+z) ( (x+y)^2 +z^2 -z(x+y) -3xy) =0
(x+y+z) ( x^2+ 2xy+y^2 +z^2- zx-zy-3xy)=0
(x+y+z) ( x^2+y^2+z^2 -zx-zy -xy)=0
Suy ra x+y+z =0
x+y = -z
y+z = -x
x+z = -y
B = -16 + (-3) +2038 = 2019
Ta có: \(x^3+y^3+z^3-3xyz=\left(x+y+z\right)\left(x^2+y^2+z^2-xy-yz-zx\right)\)
\(\Rightarrow\left(x+y+z\right)\left(x^2+y^2+z^2-xy-yz-zx\right)=0\)
\(\Rightarrow\orbr{\begin{cases}x+y+z=0\\x=y=z\end{cases}}\left(x,y,z\ne0\right)\)
+) x + y + z = 0 \(\Rightarrow B=\frac{-16z}{z}+\frac{-3x}{x}-\frac{-2038y}{y}\)
\(=-16-3+2038=2019\)
+) x = y = z \(\Rightarrow B=\frac{16.2z}{z}+\frac{3.2x}{x}-\frac{2038.2y}{y}\)
\(=32+6-4076=-4038\)
Áp dụng bđt AM-GM ta có :
\(\frac{16}{\sqrt{x-6}}+\sqrt{x-6}\ge2\sqrt{16}=8\)
\(\frac{4}{\sqrt{y-2}}+\sqrt{y-2}\ge2\sqrt{4}=4\)
\(\frac{256}{\sqrt{z-1750}}+\sqrt{z-1750}\ge2\sqrt{256}=32\)
Cộng theo vế ta được \(LHS\ge4+8+32=44\)
Dấu = xảy ra khi và chỉ khi ...
anh tự xét dấu = đi
Trước tiên chứng minh:
\(a^4+b^4\ge a^3b+ab^3\)
\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\left(a^2+ab+b^2\right)\ge0\)(đúng)
\(\Rightarrow2\left(a^4+b^4\right)\ge a^4+b^4+a^3b+ab^3=\left(a+b\right)\left(a^3+b^3\right)\)
Áp dụng bài toán được
\(P=\frac{x^4+y^4}{x^3+y^3}+\frac{y^4+z^4}{y^3+z^3}+\frac{z^4+x^4}{z^3+x^3}\)
\(\ge\frac{1}{2}\left(x+y+y+z+z+x\right)=x+z+y=2018\)
Lời giải:
$x^3+y^3+z^3-3xyz=0$
$\Leftrightarrow (x+y)^3-3xy(x+y)+z^3-3xyz=0$
$\Leftrightarrow (x+y)^3+z^3-3xy(x+y+z)=0$
$\Leftrightarrow (x+y+z)[(x+y)^2-z(x+y)+z^2]-3xy(x+y+z)=0$
$\Leftrightarrow (x+y+z)(x^2+y^2+z^2-xy-yz-xz)=0$
Đến đây xét 2TH:
TH1: $x+y+z=0$
\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} x+y=-z\\ y+z=-x\\ x+z=-y\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow B=-16+(-3)+(-2038)=-2057\)
TH2: $x^2+y^2+z^2-xy-yz-xz=0$
$\Leftrightarrow \frac{(x-y)^2+(y-z)^2+(z-x)^2}{2}=0$
$\Rightarrow (x-y)^2=(y-z)^2=(z-x)^2=0$
$\Rightarrow x=y=z$ (vô lý vì $x,y,z$ đôi một khác nhau)
Vậy.......
\(x^3+y^3+z^3-3xyz=0\Leftrightarrow x^3+y^3+3xy\left(x+y\right)+z^3-3xy\left(x+y\right)-3xyz=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x+y\right)^3+z^3-3xy\left(x+y+z\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x+y+z\right)\left[\left(x+y\right)^2-\left(x+y\right)z+z^2-3xy\right]=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x+y+z\right)\left(x^2+y^2+z^2-xy-yz-zx\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x+y+z\right)\left[\left(x-y\right)^2+\left(y-z\right)^2+\left(z-x\right)^2\right]=0\)
\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}x+y+z=0\\x=y=z\end{matrix}\right.\)
- Nếu \(x+y+z=0\Rightarrow B=\frac{-16z}{z}-\frac{3x}{x}-\frac{2038y}{y}=...\)
- Nếu \(x=y=z\Rightarrow B=\frac{16.2z}{z}+\frac{3.2x}{x}+\frac{2038.2y}{y}=...\)
\(P=\frac{1}{16}\sum\left(x-\frac{xy^3}{y^3+16}\right)=\frac{1}{16}\sum\left(x-\frac{xy^3}{y^3+8+8}\right)\ge\frac{1}{16}\sum\left(x-\frac{xy^3}{12y}\right)=\frac{1}{16}\sum\left(x-\frac{xy^2}{12}\right)\)
\(\Rightarrow P\ge\frac{1}{16}\left(3-\frac{xy^2+yz^2+zx^2}{12}\right)\)
Không mất tính tổng quát, giả sử \(x=mid\left\{x;y;z\right\}\)
\(\Rightarrow\left(x-y\right)\left(x-z\right)\le0\Leftrightarrow x^2+yz\le xy+xz\)
\(\Leftrightarrow x^2z+yz^2\le xyz+xz^2\Rightarrow xy^2+yz^2+zx^2\le xy^2+xz^2+xyz\le xy^2+xz^2+2xyz\)
\(\Rightarrow xy^2+yz^2+zx^2\le x\left(y+z\right)^2=\frac{1}{2}.2x\left(y+z\right)\left(y+z\right)\le\frac{1}{54}\left(2x+2y+2z\right)^3\)
\(\Rightarrow xy^2+yz^2+zx^2\le4\)
\(\Rightarrow P\ge\frac{1}{16}\left(3-\frac{4}{12}\right)=\frac{1}{6}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(\left(x;y;z\right)=\left(1;2;0\right)\) và hoán vị
Cách chứng minh này ko hoàn toàn chặt chẽ đâu :D
Nó có nhiều chỗ rất lỏng đấy