Violympic toán 9

Bạn chưa đăng nhập. Vui lòng đăng nhập để hỏi bài
Nguyễn Thế Hiếu

cho a,b,c là các số dương thỏa a+b+c=1.tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P=\(\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\left(1+36abc\right)\)

Nguyễn Việt Lâm
18 tháng 3 2021 lúc 12:31

Ta có:

\(P=\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\left(a+b+c+36abc\right)\)

\(P=\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{a}+\dfrac{b}{c}+\dfrac{c}{b}+\dfrac{a}{c}+\dfrac{c}{a}+3+36\left(ab+bc+ca\right)\)

\(P=\dfrac{a^2+b^2}{ab}+\dfrac{b^2+c^2}{bc}+\dfrac{c^2+a^2}{ca}+3+36\left(ab+bc+ca\right)\)

\(P=\dfrac{\left(a+b\right)^2}{ab}+\dfrac{\left(b+c\right)^2}{bc}+\dfrac{\left(c+a\right)^2}{ca}-3+36\left(ab+bc+ca\right)\)

\(P\ge\dfrac{4\left(a+b+c\right)^2}{ab+bc+ca}-3+36\left(ab+bc+ca\right)\)

\(P\ge\dfrac{4}{ab+bc+ca}+36\left(ab+bc+ca\right)-3\ge2\sqrt{\dfrac{4.36\left(ab+bc+ca\right)}{ab+bc+ca}}-3=21\)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=\dfrac{1}{3}\)

Akai Haruma
18 tháng 3 2021 lúc 2:49

Lời giải:

Nếu bạn học dồn biến- thừa trừ rồi thì có thể làm như sau:

$P=\frac{ab+bc+ac}{abc}(1+36abc)=\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+36(ab+bc+ac)=f(a,b,c)$

Giả sử $c=\max(a,b,c)$. Ta sẽ chứng minh $f(a,b,c)\geq f(\frac{a+b}{2}, \frac{a+b}{2}, c)$

Thật vậy:

\(f(a,b,c)- f(\frac{a+b}{2}, \frac{a+b}{2}, c)=\frac{(a+b)^2-4ab}{ab(a+b)}+36.\frac{4ab-(a+b)^2}{4}\)

\(=\frac{(a-b)^2}{ab(a+b)}-9(a-b)^2=(a-b)^2(\frac{1}{ab(a+b)}-9)\)

Vì $c=\max (a,b,c)$ mà $a+b+c=1\Rightarrow a+b\leq \frac{2}{3}$

$\Rightarrow ab\leq \frac{1}{4}(a+b)^2\leq \frac{1}{9}$

$\Rightarrow \frac{1}{ab(a+b)}\geq \frac{27}{2}$

$\Rightarrow \frac{1}{ab(a+b)}-9>0$

Do đó: $f(a,b,c)\geq f(\frac{a+b}{2}, \frac{a+b}{2}, c)$

Mà:

$f(\frac{a+b}{2}, \frac{a+b}{2}, c)-21=\frac{4}{a+b}+\frac{1}{c}+36[\frac{(a+b)^2}{4}+c(a+b)]-21$

$=\frac{4}{1-c}+\frac{1}{c}+9(1-c)^2+36c(1-c)-21$

$=\frac{3c+1}{c(1-c)}+9(1-c)^2+36c(1-c)-21$

$=(3c-1)^2.\frac{3c^2-3c+1}{c(1-c)}\geq 0$ với mọi $1>c\geq \frac{1}{3}$

Do đó $f(\frac{a+b}{2}, \frac{a+b}{2}, c)\geq 21$

$\Rightarrow f(a,b,c)\geq 21$

Hay $P_{\min}=21$


Các câu hỏi tương tự
Mai Tiến Đỗ
Xem chi tiết
Big City Boy
Xem chi tiết
Big City Boy
Xem chi tiết
Tường Nguyễn Thế
Xem chi tiết
em ơi
Xem chi tiết
Tường Nguyễn Thế
Xem chi tiết
Nguyễn Khánh Toàn
Xem chi tiết
Jum Võ
Xem chi tiết
Big City Boy
Xem chi tiết