Cho x , y , z > 0 và x + y + z = 3 .
Tìm GTNN của A = \(\dfrac{1}{2x+y}+\dfrac{1}{2y+z}+\dfrac{1}{2z+x}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(T=\dfrac{\left(xy\right)^2}{zx+zy}+\dfrac{\left(yz\right)^2}{xy+xz}+\dfrac{\left(zx\right)^2}{yx+yz}\ge\dfrac{xy+yz+zx}{2}\ge\dfrac{3}{2}\sqrt[3]{\left(xyz\right)^2}=\dfrac{3}{2}\)
\(B=\frac{1}{2x+y+z}+\frac{1}{x+2y+z}+\frac{1}{x+y+2z}\ge\frac{9}{2x+y+z+x+2y+z+x+y+2z}=\frac{9}{4\left(x+y+z\right)}\ge\frac{9}{4}.1=\frac{9}{4}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z=\frac{1}{3}\)
Ta có bất đẳng thức AM-GM dạng phân thức sau:
\(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\ge\dfrac{4}{a+b}\Rightarrow \dfrac{1}{a+b}\le\dfrac{1}{4}(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b})\)
Dấu ''='' xảy ra khi và chỉ khi a=b
Quay lại bài toán: Áp dụng bđt trên, ta có:
\(\dfrac{1}{2x+y+z}=\dfrac{1}{(x+y)+(x+z)}\le\dfrac{1}{4}(\dfrac{1}{x+y}+\dfrac{1}{x+z})\\ \le\dfrac{1}{16}(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{z})=\dfrac{1}{16}(\dfrac{2}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z})\)
Tương tự:
\(\dfrac{1}{x+2y+z}\le\dfrac{1}{16}(\dfrac{1}{x}+\dfrac{2}{y}+\dfrac{1}{z})\); \(\dfrac{1}{x+y+2z}\le\dfrac{1}{16}(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{2}{z})\)
Cộng 3 phân thức lại, ta có:
\(\dfrac{1}{2x+y+z}+\dfrac{1}{x+2y+z}+\dfrac{1}{x+y+2z}\le\dfrac{1}{4}(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z})=\dfrac{1}{4}.4=1\)
Dấu ''='' xảy ra khi và chỉ khi: \(x=y=z=\dfrac{3}{4}\)
`P=x^3/(x+y)+y^3/(y+z)+z^3/(z+x)`
`=x^4/(x^2+xy)+y^4/(y^2+yz)+z^4/(z^2+zx)`
Ad bđt cosi-swart:
`P>=(x^2+y^2+z^2)^2/(x^2+y^2+z^2+xy+yz+zx)`
Mà `xy+yz+zx<=x^2+y^2+z^2)`
`=>P>=(x^2+y^2+z^2)^2/(2(x^2+y^2+z^2))=(x^2+y^2+z^2)/2=3/2`
Dấu "=" xảy ra khi `x=y=z=1`
`Q=(x^3+y^3)/(x+2y)+(y^3+z^3)/(y+2z)+(z^3+x^3)/(z+2x)`
`Q=(x^3/(x+2y)+y^3/(y+2z)+z^3/(z+2x))+(y^3/(x+2y)+z^3/(y+2z)+x^3/(z+2x))`
`Q=(x^4/(x^2+2xy)+y^4/(y^2+2yz)+z^4/(z^2+2zx))+(y^4/(xy+2y^2)+z^4/(yz+2z^4)+x^4/(xz+2x^2))`
Áp dụng BĐT cosi-swart ta có:
`Q>=(x^2+y^2+z^2)^2/(x^2+y^2+z^2+2xy+2yz+2zx)+(x^2+y^2+z^2)^2/(2(x^2+y^2+z^2)+xy+yz+zx))`
Mà`xy+yz+zx<=x^2+y^2+z^2`
`=>Q>=(x^2+y^2+z^2)^2/(3(x^2+y^2+z^2))+(x^2+y^2+z^2)^2/(3(x^2+y^2+z^2))=(2(x^2+y^2+z^2)^2)/(3(x^2+y^2+z^2))=(2(x^2+y^2+z^2))/3=2`
Dấu "=" xảy ra khi `x=y=z=1.`
Áp dụng bđt Cauchy-Schwarz:
\(A=\dfrac{1}{\sqrt{x\left(y+2z\right)}}+\dfrac{1}{\sqrt{y\left(z+2x\right)}}+\dfrac{1}{\sqrt{z\left(x+2y\right)}}\)
\(\ge\dfrac{\left(1+1+1\right)^2}{\sqrt{x\left(y+2z\right)}+\sqrt{y\left(z+2x\right)}+\sqrt{z\left(x+2y\right)}}\)
\(=\dfrac{9}{\sqrt{x\left(y+2z\right)}+\sqrt{y\left(z+2x\right)}+\sqrt{z\left(x+2y\right)}}\)
Áp dụng liên tiếp Bunyakovsky và AM-GM:
\(\left(\sqrt{x\left(y+2z\right)}+\sqrt{y\left(z+2x\right)}+\sqrt{z\left(x+2y\right)}\right)^2\)
\(\le\left(1^2+1^2+1^2\right)\left[x\left(y+2z\right)+y\left(z+2x\right)+z\left(x+2y\right)\right]\)
\(=3.3\left(xy+yz+xz\right)\)
Mà \(3\left(xy+yz+xz\right)\le\left(x+y+z\right)^2=3\)
\(3.3\left(xy+yz+xz\right)\le3.3=9\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{x\left(y+2z\right)}+\sqrt{y\left(z+2x\right)}+z\sqrt{\left(x+2y\right)}\le\sqrt{9}=3\)
\(\Leftrightarrow A\ge\dfrac{9}{3}=3."="\Leftrightarrow x=y=z=\dfrac{1}{\sqrt{3}}\)
\(A\ge\frac{9}{2x+y+2y+z+2z+x}=\frac{9}{3\left(x+y+z\right)}=\frac{9}{3.3}=1\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z=1\)