Chương 4: BẤT ĐẲNG THỨC, BẤT PHƯƠNG TRÌNH

Đặng Thị Phương Anh

Cho x, y, z là các số thực thỏa mãn điều kiện \(x^2+y^2+z^2=9,xyz\le0\)

Chứng minh rằng : \(2\left(x+y+z\right)-xyz\le10\)

Đỗ Hạnh Quyên
6 tháng 4 2016 lúc 21:31

Giả sử \(x\le y\le z\) do \(xyz\le0\) nên\(x\le0\)

Do \(x^2+y^2+z^2=9\Rightarrow x^2\le9\Rightarrow x\in\left[-3;0\right]\)

Ta có \(yz\le\left(\frac{y+z}{2}\right)^2\le\frac{y^2+z^2}{2}\)

Do đó : \(2\left(x+y+z\right)-xyz=2x+2\left(y+z\right)-xyz\le2x+2\sqrt{2\left(y^2+z^2\right)}-x.\frac{y^2+z^2}{2}\)

           \(=2x+2\sqrt{2\left(9-x^2\right)}-\frac{x\left(9-x^2\right)}{2}=\frac{x^3}{2}-\frac{5x}{2}+2\sqrt{2\left(9-x^2\right)}\)

Xét hàm số :

\(f\left(x\right)=\frac{x^3}{2}-\frac{5x}{2}=2\sqrt{2\left(9-x^2\right)}\) với \(x\in\left[-3;0\right]\) \(\Rightarrow f'\left(x\right)=\frac{3x^2}{2}-\frac{5}{2}-\frac{2\sqrt{2}x}{\sqrt{9-x^2}}\)

Xét \(f'\left(x\right)=0\Leftrightarrow\frac{3x^2}{2}-\frac{5}{2}-\frac{2\sqrt{2}x}{\sqrt{9-x^2}}=0\Leftrightarrow\sqrt{9-x^2}\left(5-3x^2\right)=-4\sqrt{2}x\)

     \(\Leftrightarrow\left(9-x^2\right)\left(5-3x^2\right)=32x^2\) (với điều kiện \(5-3x^2\ge0\))

     \(\Leftrightarrow9x^9-111x^4+327x^2-225=0\)

     \(\Leftrightarrow x^2=1;x^2=3;x^2=\frac{25}{3}\)

\(x^2\le\frac{5}{3}\) nên \(x^2=1\Leftrightarrow x=1,x=-1\) (loại)

Ta có \(f\left(-3\right)=-6;f\left(1\right)=10;f\left(0\right)=6\sqrt{2}\) suy ra Max \(f\left(x\right)=f\left(-1\right)=10\)

\(2\left(x+y+z\right)-xyz\le f\left(x\right)\le10\)

Dấu = xảy ra khi x=-1, y=z và \(x^2+y^2+z^2=9\)

\(\Leftrightarrow x=-1;y=z=2\)

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
Thảo Vi
Xem chi tiết
Tình Nguyễn Hữu
Xem chi tiết
Phạm Dương Ngọc Nhi
Xem chi tiết
Trầnnhy
Xem chi tiết
vvvvvvvv
Xem chi tiết
Nguyễn Thùy Lâm
Xem chi tiết
Phạm Thúy Vy
Xem chi tiết
CAO Thị Thùy Linh
Xem chi tiết
Lê Mai Hương
Xem chi tiết