Ôn thi vào 10

Bạn chưa đăng nhập. Vui lòng đăng nhập để hỏi bài
VUX NA

Cho ba số thực dương a,b,c thỏa mãn a+b+c ≤ 2 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức : P = \(\dfrac{b\left(a^2+1\right)^2}{a^2\left(b^2+1\right)}+\dfrac{c\left(b^2+1\right)^2}{b^2\left(c^2+1\right)}+\dfrac{a\left(c^2+1\right)^2}{c^2\left(a^2+1\right)}\)

Giúp mình với mình 

 

Nguyễn Việt Lâm
17 tháng 3 2022 lúc 21:48

\(P\ge3\sqrt[3]{\dfrac{abc\left(a^2+1\right)^2\left(b^2+1\right)^2\left(c^2+1\right)^2}{a^2b^2c^2\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)\left(c^2+1\right)}}=3\sqrt[3]{\dfrac{\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)\left(c^2+1\right)}{abc}}\)

\(P\ge3\sqrt[3]{\dfrac{\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)\left(c^2+1\right)}{\left(\dfrac{a+b+c}{3}\right)^3}}=9\sqrt[3]{\dfrac{\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)\left(c^2+1\right)}{\left(a+b+c\right)^3}}\ge9\sqrt[3]{\dfrac{\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)\left(c^2+1\right)}{2\left(a+b+c\right)^2}}\)

Theo nguyên lý Dirichlet, trong 3 số \(a^2;b^2;c^2\) luôn có ít nhất 2 số cùng phía so với \(\dfrac{4}{9}\)

Không mất tính tổng quát, giả sử đó là \(a^2;b^2\)

\(\Rightarrow\left(a^2-\dfrac{4}{9}\right)\left(b^2-\dfrac{4}{9}\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow a^2b^2+\dfrac{16}{81}\ge\dfrac{4}{9}a^2+\dfrac{4}{9}b^2\)

\(\Rightarrow a^2b^2+a^2+b^2+1\ge\dfrac{13}{9}a^2+\dfrac{13}{9}b^2+\dfrac{65}{81}\)

\(\Rightarrow\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)\ge\dfrac{13}{9}\left(a^2+b^2+\dfrac{5}{9}\right)\)

\(\Rightarrow\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)\left(c^2+1\right)\ge\dfrac{13}{9}\left(a^2+b^2+\dfrac{5}{9}\right)\left(c^2+1\right)\)

\(=\dfrac{13}{9}\left(a^2+b^2+\dfrac{4}{9}+\dfrac{1}{9}\right)\left(\dfrac{4}{9}+\dfrac{4}{9}+c^2+\dfrac{1}{9}\right)\)

\(\ge\dfrac{13}{9}\left(\dfrac{2}{3}a+\dfrac{2}{3}b+\dfrac{2}{3}c+\dfrac{1}{9}\right)^2\)

\(\Rightarrow P\ge9\sqrt[3]{\dfrac{\dfrac{13}{9}\left(\dfrac{2}{3}\left(a+b+c\right)+\dfrac{1}{9}\right)^2}{2\left(a+b+c\right)^2}}=9\sqrt[3]{\dfrac{13}{18}\left(\dfrac{2}{3}+\dfrac{1}{9\left(a+b+c\right)}\right)^2}\)

\(P\ge9\sqrt[3]{\dfrac{13}{18}\left(\dfrac{2}{3}+\dfrac{1}{9.2}\right)^2}=\dfrac{13}{2}\)

\(P_{min}=\dfrac{13}{2}\) khi \(a=b=c=\dfrac{2}{3}\)

Nguyễn Việt Lâm
19 tháng 3 2022 lúc 15:08

Từ giả thiết \(2\ge a+b+c\ge3\sqrt[3]{abc}\Rightarrow\sqrt[3]{abc}\le\dfrac{2}{3}\)

\(P\ge3\sqrt[3]{\dfrac{\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)\left(c^2+1\right)}{abc}}\)

Đặt \(Q=\dfrac{\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)\left(c^2+1\right)}{abc}\)

\(=\dfrac{a^2b^2c^2+\left(a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\right)+\left(a^2+b^2+c^2\right)+1}{abc}\)

\(\ge\dfrac{a^2b^2c^2+3\sqrt[3]{\left(a^2b^2c^2\right)^2}+3\sqrt[3]{a^2b^2c^2}+1}{abc}=\dfrac{\left(\sqrt[3]{a^2b^2c^2}+1\right)^3}{abc}\)

\(=\left(\dfrac{\sqrt[3]{a^2b^2c^2}}{\sqrt[3]{abc}}+\dfrac{1}{\sqrt[3]{abc}}\right)^3=\left(\sqrt[3]{abc}+\dfrac{1}{\sqrt[3]{abc}}\right)^3\)

\(=\left(\sqrt[3]{abc}+\dfrac{4}{9\sqrt[3]{abc}}+\dfrac{5}{9\sqrt[3]{abc}}\right)^3\ge\left(2\sqrt[]{\dfrac{4\sqrt[3]{abc}}{9\sqrt[3]{abc}}}+\dfrac{5}{9.\dfrac{2}{3}}\right)^3=\dfrac{2197}{216}\)

\(\Rightarrow P\ge3\sqrt[3]{\dfrac{2197}{216}}=\dfrac{13}{2}\)


Các câu hỏi tương tự
VUX NA
Xem chi tiết
Ctuu
Xem chi tiết
VUX NA
Xem chi tiết
hoàng minh chính
Xem chi tiết
Phạm Kim Oanh
Xem chi tiết
Gay\
Xem chi tiết
Ngô Chí Vĩ
Xem chi tiết
Nguyễn Hoàng Minh
Xem chi tiết
hoàng minh chính
Xem chi tiết