Ta có :
\(\frac{x}{x+y+z}>\frac{x}{x+y+z+t}\)\(;\)\(\frac{y}{x+y+t}>\frac{y}{x+y+z+t}\)\(;\)\(\frac{z}{y+z+t}>\frac{z}{x+y+z+t}\)\(;\)\(\frac{t}{x+z+t}>\frac{t}{x+y+z+t}\)
\(\Rightarrow\)\(M=\frac{x}{x+y+z}+\frac{y}{x+y+t}+\frac{z}{y+z+t}+\frac{t}{x+z+t}>\frac{x}{x+y+z+t}+\frac{y}{x+y+z+t}+\frac{z}{x+y+z+t}\)
\(+\frac{t}{x+y+z+t}=\frac{x+y+z+t}{x+y+z+t}=1\)
Suy ra \(M>1\)\(\left(1\right)\)
Lại có :
\(\frac{x}{x+y+z}< \frac{x+t}{x+y+z+t}\)\(;\)\(\frac{y}{x+y+t}< \frac{y+z}{x+y+z+t}\)\(;\)\(\frac{z}{y+z+t}< \frac{z+x}{x+y+z+t}\)\(;\)\(\frac{t}{x+z+t}< \frac{t+y}{x+y+z+t}\)
\(\Rightarrow\)\(M=\frac{x}{x+y+z}+\frac{y}{x+y+t}+\frac{z}{y+z+t}+\frac{t}{x+z+t}< \frac{x+t}{x+y+z+t}+\frac{y+z}{x+y+z+t}+\frac{z+x}{x+y+z+t}\)\(+\frac{t+y}{x+y+z+t}=\frac{x+t+y+z+z+x+t+y}{x+y+z+t}=\frac{2x+2y+2z+2t}{x+y+z+t}=\frac{2\left(x+y+z+t\right)}{x+y+z+t}=2\)
Suy ra \(M< 2\)\(\left(2\right)\)
Từ \(\left(1\right)\) và \(\left(2\right)\) suy ra \(1< M< 2\)
Vậy \(M\) không là số tự nhiên
\(\frac{x}{x+y+z}>\frac{x}{x+y+z+t}\)
\(\frac{y}{x+y+t}>\frac{y}{x+y+z+t}\)
\(\frac{z}{y+z+t}>\frac{z}{x+y+z+t}\)
\(\frac{t}{x+z+t}>\frac{t}{x+y+z+t}\)
\(\Rightarrow\)\(M>\frac{x+y+z+t}{x+y+z+t}=1\)
\(\frac{x}{x+y+z}< \frac{x+t}{x+y+z+t}\)
\(\frac{y}{x+y+t}< \frac{y+z}{x+y+z+t}\)
\(\frac{z}{y+z+t}< \frac{z+x}{x+y+z+t}\)
\(\frac{t}{x+z+t}< \frac{t+y}{x+y+z+t}\)
\(\Rightarrow M< \frac{2\left(x+y+z+t\right)}{x+y+z+t}=2\)
Vif 1<M<2
Vậy M không phải là một số tự nhiên