Chương I - Căn bậc hai. Căn bậc ba

Nguyễn Thu Trà

Cho các số thực dương a, b, c thoả mãn: a + b + c = 1. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: \(Q=\dfrac{ab}{c+ab}+\dfrac{ac}{b+ac}+\dfrac{bc}{a+bc}-\dfrac{1}{4abc}\)

Akai Haruma
27 tháng 9 2018 lúc 22:41

Lời giải:

\(Q=\frac{ab}{c+ab}+\frac{ac}{b+ac}+\frac{bc}{a+bc}-\frac{1}{4abc}=\frac{ab}{c(a+b+c)+ab}+\frac{ac}{b(a+b+c)+ac}+\frac{bc}{a(a+b+c)+bc}-\frac{1}{4abc}\)

\(=\frac{ab}{(c+a)(c+b)}+\frac{ac}{(b+a)(b+c)}+\frac{bc}{(a+b)(a+c)}-\frac{1}{4abc}\)

\(=\frac{ab(a+b)+ac(a+c)+bc(b+c)}{(a+b)(b+c)(c+a)}-\frac{1}{4abc}\)

\(=\frac{(a+b)(b+c)(c+a)-2abc}{(a+b)(b+c)(c+a)}-\frac{1}{4abc}\) (đẳng thức quen thuộc \((a+b)(b+c)(c+a)=ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)+2abc\) )

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

Áp dụng BĐT AM-GM:

\(\frac{2abc}{(a+b)(b+c)(c+a)}+\frac{1}{108abc}\geq 2\sqrt{\frac{1}{54(a+b)(b+c)(c+a)}}\).

\(2=(a+b)+(b+c)+(c+a)\geq 3\sqrt[3]{(a+b)(b+c)(c+a)}\Rightarrow (a+b)(b+c)(c+a)\leq \frac{8}{27}\)

\(\Rightarrow \frac{2abc}{(a+b)(b+c)(c+a)}+\frac{1}{108abc}\geq \frac{1}{2}\)

\(1=a+b+c\geq 3\sqrt[3]{abc}\Rightarrow abc\leq \frac{1}{27}\)

\(\Rightarrow \frac{13}{54abc}\geq \frac{13}{2}\)

Do đó: \(\frac{2abc}{(a+b)(b+c)(c+a)}+\frac{1}{4abc}\geq 7\)

\(\Rightarrow Q\leq 1-7=-6=Q_{\max}\)

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=\frac{1}{3}$


Các câu hỏi tương tự
Nguyễn Thu Trà
Xem chi tiết
Trúc Giang
Xem chi tiết
Vũ Nhung
Xem chi tiết
Nguyễn Thu Trà
Xem chi tiết
Nguyễn Thị Dung
Xem chi tiết
Hoàng Nam
Xem chi tiết
Nguyễn Thu Trà
Xem chi tiết
Phươngg Hoàng
Xem chi tiết
Hoàng Hạ Tố Như
Xem chi tiết