Violympic toán 9

Bạn chưa đăng nhập. Vui lòng đăng nhập để hỏi bài
Văn Quyết

Cho các số x,y,z > 1 thỏa mãn x + y + z = xyz. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
P = \(\dfrac{y-2}{x^2}+\dfrac{z-2}{y^2}+\dfrac{x-2}{z^2}\)

Akai Haruma
31 tháng 3 2018 lúc 15:10

Lời giải:

Ta có:

\(P=\frac{y-2}{x^2}+\frac{z-2}{y^2}+\frac{x-2}{z^2}\)

\(P=\frac{(x-1)+(y-1)}{x^2}-\frac{1}{x}+\frac{(y-1)+(z-1)}{y^2}-\frac{1}{y}+\frac{(x-1)+(z-1)}{z^2}-\frac{1}{z}\)

\(P=(x-1)\left(\frac{1}{x^2}+\frac{1}{z^2}\right)+(y-1)\left(\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}\right)+(z-1)\left(\frac{1}{y^2}+\frac{1}{z^2}\right)-\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\right)\)

Áp dụng BĐT AM-GM:

\(\frac{1}{x^2}+\frac{1}{z^2}\geq \frac{2}{xz}; \frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}\geq \frac{2}{xy}; \frac{1}{y^2}+\frac{1}{z^2}\geq \frac{2}{yz}\)

Kết hợp với \(x-1,y-1,z-1>0\) theo đkđb thì:

\(P\geq \frac{2(x-1)}{xz}+\frac{2(y-1)}{xy}+\frac{2(z-1)}{yz}-\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\right)\)

\(\Leftrightarrow P\geq \frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}-2\left(\frac{1}{xz}+\frac{1}{xy}+\frac{1}{yz}\right)\)

\(\Leftrightarrow P\geq \frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}-\frac{2(x+y+z)}{xyz}=\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}-2\)

\(\Leftrightarrow P\geq \frac{xy+yz+xz}{xyz}-2(*)\)

Ta có một hệ quả quen thuộc của BĐT AM-GM:

\((xy+yz+xz)^2\geq 3xyz(x+y+z)\)

Mà \(x+y+z=xyz\Rightarrow (xy+yz+xz)^2\geq 3x^2y^2z^2\)

\(\Rightarrow \frac{xy+yz+xz}{xyz}\geq \sqrt{3}(**)\)

Từ \((*); (**)\Rightarrow P\geq \sqrt{3}-2\)

Dấu bằng xảy ra khi \(x=y=z=\sqrt{3}\)

Tâm Trà
5 tháng 12 2018 lúc 11:22

Lời giải:

Ta có:

P=y−2x2+z−2y2+x−2z2P=y−2x2+z−2y2+x−2z2

P=(x−1)+(y−1)x2−1x+(y−1)+(z−1)y2−1y+(x−1)+(z−1)z2−1zP=(x−1)+(y−1)x2−1x+(y−1)+(z−1)y2−1y+(x−1)+(z−1)z2−1z

P=(x−1)(1x2+1z2)+(y−1)(1x2+1y2)+(z−1)(1y2+1z2)−(1x+1y+1z)P=(x−1)(1x2+1z2)+(y−1)(1x2+1y2)+(z−1)(1y2+1z2)−(1x+1y+1z)

Áp dụng BĐT AM-GM:

1x2+1z2≥2xz;1x2+1y2≥2xy;1y2+1z2≥2yz1x2+1z2≥2xz;1x2+1y2≥2xy;1y2+1z2≥2yz

Kết hợp với x−1,y−1,z−1>0x−1,y−1,z−1>0 theo đkđb thì:

P≥2(x−1)xz+2(y−1)xy+2(z−1)yz−(1x+1y+1z)P≥2(x−1)xz+2(y−1)xy+2(z−1)yz−(1x+1y+1z)

⇔P≥1x+1y+1z−2(1xz+1xy+1yz)⇔P≥1x+1y+1z−2(1xz+1xy+1yz)

⇔P≥1x+1y+1z−2(x+y+z)xyz=1x+1y+1z−2⇔P≥1x+1y+1z−2(x+y+z)xyz=1x+1y+1z−2

⇔P≥xy+yz+xzxyz−2(∗)⇔P≥xy+yz+xzxyz−2(∗)

Ta có một hệ quả quen thuộc của BĐT AM-GM:

(xy+yz+xz)2≥3xyz(x+y+z)(xy+yz+xz)2≥3xyz(x+y+z)

Mà x+y+z=xyz⇒(xy+yz+xz)2≥3x2y2z2x+y+z=xyz⇒(xy+yz+xz)2≥3x2y2z2

⇒xy+yz+xzxyz≥√3(∗∗)⇒xy+yz+xzxyz≥3(∗∗)

Từ (∗);(∗∗)⇒P≥√3−2(∗);(∗∗)⇒P≥3−2

Dấu bằng xảy ra khi x=y=z=√3

Võ Thị Minh Anh
5 tháng 12 2018 lúc 21:15

Ta có:

P=y−2x2+z−2y2+x−2z2P=y−2x2+z−2y2+x−2z2

P=(x−1)+(y−1)x2−1x+(y−1)+(z−1)y2−1y+(x−1)+(z−1)z2−1zP=(x−1)+(y−1)x2−1x+(y−1)+(z−1)y2−1y+(x−1)+(z−1)z2−1z

P=(x−1)(1x2+1z2)+(y−1)(1x2+1y2)+(z−1)(1y2+1z2)−(1x+1y+1z)P=(x−1)(1x2+1z2)+(y−1)(1x2+1y2)+(z−1)(1y2+1z2)−(1x+1y+1z)

Áp dụng BĐT AM-GM:

1x2+1z2≥2xz;1x2+1y2≥2xy;1y2+1z2≥2yz1x2+1z2≥2xz;1x2+1y2≥2xy;1y2+1z2≥2yz

Kết hợp với x−1,y−1,z−1>0x−1,y−1,z−1>0 theo đkđb thì:

P≥2(x−1)xz+2(y−1)xy+2(z−1)yz−(1x+1y+1z)P≥2(x−1)xz+2(y−1)xy+2(z−1)yz−(1x+1y+1z)

⇔P≥1x+1y+1z−2(1xz+1xy+1yz)⇔P≥1x+1y+1z−2(1xz+1xy+1yz)

⇔P≥1x+1y+1z−2(x+y+z)xyz=1x+1y+1z−2⇔P≥1x+1y+1z−2(x+y+z)xyz=1x+1y+1z−2

⇔P≥xy+yz+xzxyz−2(∗)⇔P≥xy+yz+xzxyz−2(∗)

Ta có một hệ quả quen thuộc của BĐT AM-GM:

(xy+yz+xz)2≥3xyz(x+y+z)(xy+yz+xz)2≥3xyz(x+y+z)

Mà x+y+z=xyz⇒(xy+yz+xz)2≥3x2y2z2x+y+z=xyz⇒(xy+yz+xz)2≥3x2y2z2

⇒xy+yz+xzxyz≥√3(∗∗)⇒xy+yz+xzxyz≥3(∗∗)

Từ (∗);(∗∗)⇒P≥√3−2(∗);(∗∗)⇒P≥3−2

Dấu bằng xảy ra khi x=y=z=√3


Các câu hỏi tương tự
Rosie
Xem chi tiết
Big City Boy
Xem chi tiết
Big City Boy
Xem chi tiết
Lê Bảo Nghiêm
Xem chi tiết
Big City Boy
Xem chi tiết
Vo Thi Minh Dao
Xem chi tiết
Big City Boy
Xem chi tiết
Tạ Uyên
Xem chi tiết
ghdoes
Xem chi tiết