KWS

Cho các số dương  \(a,b,c\) thỏa mãn :  \(a+b+c=3\)

Tìm: \(GTLN:M=\frac{1}{4a^2+b^2+c^2}+\frac{1}{a^2+4b^2+c^2}+\frac{1}{a^2+b^2+4c^2}\)

tth_new
9 tháng 10 2019 lúc 10:37

Xét: \(9M=\Sigma\frac{a^2+b^2+c^2}{4a^2+b^2+c^2}-\frac{3}{2}+\Sigma\frac{2\left(ab+bc+ca\right)}{4a^2+b^2+c^2}-3+\frac{9}{2}\)

\(=\Sigma\left(\frac{a^2+b^2+c^2}{4a^2+b^2+c^2}-\frac{1}{2}\right)+\Sigma\left(\frac{2\left(ab+bc+ca\right)}{4a^2+b^2+c^2}-1\right)+\frac{9}{2}\)

\(=\frac{1}{2}\Sigma\frac{b^2+c^2-2a^2}{\left(4a^2+b^2+c^2\right)}+\Sigma\frac{2ab+2bc+2ca-4a^2-b^2-c^2}{4a^2+b^2+c^2}+\frac{9}{2}\)

\(=\frac{1}{2}\Sigma\frac{\left(b-a\right)\left(b+a\right)+\left(c-a\right)\left(c+a\right)}{\left(4a^2+b^2+c^2\right)}+\Sigma\frac{2a\left[\left(b-a\right)+\left(c-a\right)\right]}{4a^2+b^2+c^2}-\Sigma\frac{\left(b-c\right)^2}{4a^2+b^2+c^2}+\frac{9}{2}\)

\(=\frac{1}{2}\Sigma\left(\frac{\left(a-b\right)\left(a+b\right)}{a^2+4b^2+c^2}-\frac{\left(a-b\right)\left(b+a\right)}{4a^2+b^2+c^2}\right)-\Sigma\frac{2a\left(a-b\right)}{4a^2+b^2+c^2}-\Sigma\frac{\left(a-b\right)^2}{a^2+b^2+4c^2}+\frac{9}{2}\)

\(=\frac{1}{2}\Sigma\left(a-b\right)\left(a+b\right)\left(\frac{3a^2-3b^2}{\left(a^2+4b^2+c^2\right)\left(4a^2+b^2+c^2\right)}\right)-\Sigma\frac{2a\left(a-b\right)}{4a^2+b^2+c^2}-\Sigma\frac{\left(a-b\right)^2}{a^2+b^2+4c^2}+\frac{9}{2}\)

\(=\Sigma\frac{3\left(a-b\right)^2\left(a+b\right)^2}{2\left(a^2+4b^2+c^2\right)\left(4a^2+b^2+c^2\right)}-\Sigma\frac{2a\left(a-b\right)}{4a^2+b^2+c^2}-\Sigma\frac{\left(a-b\right)^2}{a^2+b^2+4c^2}+\frac{9}{2}\)

\(=\Sigma\left(a-b\right)^2\left[\frac{3\left(a+b\right)^2}{2\left(a^2+4b^2+c^2\right)\left(4a^2+b^2+c^2\right)}-\frac{1}{a^2+b^2+4c^2}\right]-\Sigma\frac{2a\left(a-b\right)}{4a^2+b^2+c^2}+\frac{9}{2}\)

\(=\Sigma\left(a-b\right)^2\left[\frac{3\left(a+b\right)^2\left(a^2+b^2+4c^2\right)-2\left(a^2+4b^2+c^2\right)\left(4a^2+b^2+c^2\right)}{2\left(a^2+4b^2+c^2\right)\left(4a^2+b^2+c^2\right)\left(a^2+b^2+4c^2\right)}\right]-\Sigma\frac{2a\left(a-b\right)}{4a^2+b^2+c^2}+\frac{9}{2}\)Ai đó làm tiếp giúp em vs:( Em chỉ nghĩ ra được tới đây thôi.

zZz Cool Kid_new zZz
9 tháng 10 2019 lúc 18:54

Ta có:

\(a^2+b^2\ge2\sqrt{a^2b^2}=2ab;a^2+c^2\ge2\sqrt{a^2c^2}=2ac;a^2+a^2\ge2\sqrt{a^2a^2}=2a^2\)

Khi đó:

\(4a^2+b^2+c^2\ge2a\left(a+b+c\right)\)

\(\Rightarrow\frac{1}{4a^2+b^2+c^2}\le\frac{1}{6a}\)

Tương tự:

\(\frac{1}{a^2+4b^2+c^2}\le\frac{1}{6b};\frac{1}{a^2+b^2+4c^2}\le\frac{1}{6c}\cdot\)

\(\Rightarrow M\le\frac{1}{6}\cdot\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)=\frac{ab+bc+ca}{abc}\cdot\frac{1}{6}\) \(a+b+c\ge3\sqrt[3]{abc}\Rightarrow3\ge3\sqrt[3]{abc}\Rightarrow abc\le1\)

Theo BĐT \(ab+bc+ca\le\frac{\left(a+b+c\right)^2}{3}=3\)

Khi đó \(M\le\frac{3}{1}\cdot\frac{1}{6}=\frac{1}{2}\)

Dấu "=" xảy ra tại \(a=b=c=1\)

P/S:Is that true ??

zZz Cool Kid zZz
9 tháng 10 2019 lúc 19:21

Bài t ngược dấu đoạn cuối r nha các bác.sr:((

tth_new
8 tháng 11 2019 lúc 19:21

Ngồi lục lọi BĐT bên AoPS thấy ý tưởng bằng Cauchy-Schwarz đơn giản quá mà sao không ai (kể cả em) nghĩ ra nhỉ?

\(9M=\Sigma\frac{\left(a+b+c\right)^2}{2a^2+\left(a^2+b^2\right)+\left(c^2+a^2\right)}\le\Sigma_{cyc}\left(\frac{a^2}{2a^2}+\frac{b^2}{a^2+b^2}+\frac{c^2}{c^2+a^2}\right)=\frac{9}{2}\)

Do đó \(M\le\frac{1}{2}\).Đẳng thức xảy ra khi a = b = c = 1.Done!

Khách vãng lai đã xóa

Các câu hỏi tương tự
Thúy Hiền Nguyễn
Xem chi tiết
Trần Đức Tuấn
Xem chi tiết
Tiến Nguyễn Minh
Xem chi tiết
DoubleK2k6
Xem chi tiết
Nguyễn thị Ngọc Ánh
Xem chi tiết
Quyết Tâm Chiến Thắng
Xem chi tiết
Quynh Tran
Xem chi tiết
Diệp Nguyễn Thị Huyền
Xem chi tiết
Nguyễn Nhật Minh
Xem chi tiết