Violympic toán 9

Hoàng Thị Ngọc Mai

Cho \(\left\{{}\begin{matrix}ab+bc+ca+abc=2\\a,b,c>0\end{matrix}\right.\)

Tìm Max :

\(P=\Sigma\dfrac{a+1}{a^2+2a+2}\)

@Akai Haruma

Akai Haruma
24 tháng 11 2018 lúc 8:53

Lời giải:

Đặt \((a+1,b+1,c+1)=(x,y,z)\Rightarrow (a,b,c)=(x-1,y-1,z-1)\)

Khi đó:
\(ab+bc+ac+abc=2\)

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

\(\Leftrightarrow xyz-(x+y+z)+2=2\Leftrightarrow xyz=x+y+z\)

Vậy bài toán trở thành: Cho $x,y,z>0$ thỏa mãn \(x+y+z=xyz\)

Tìm max \(P=\sum \frac{x}{x^2+1}\)

----------------------------------

Ta có: \(x+y+z=xyz\Rightarrow x(x+y+z)=x^2yz\)

\(\Rightarrow x(x+y+z)+yz=yz(x^2+1)\)

\(\Leftrightarrow (x+y)(x+z)=yz(x^2+1)\Rightarrow x^2+1=\frac{(x+y)(x+z)}{yz}\)

Do đó: \(\frac{x}{x^2+1}=\frac{x}{\frac{(x+y)(x+z)}{yz}}=\frac{xyz}{(x+y)(x+z)}\)

\(\Rightarrow P=\sum \frac{x}{x^2+1}=\sum \frac{xyz}{(x+y)(x+z)}=\frac{2xyz(x+y+z)}{(x+y)(y+z)(x+z)}\)

Theo BĐT AM-GM:

\((x+y)(y+z)(x+z)=(x+y+z)(xy+yz+xz)-xyz\)

\(\geq (x+y+z).(xy+yz+xz)-\frac{(x+y+z)(xy+yz+xz)}{9}=\frac{8}{9}(x+y+z)(xy+yz+xz)\)

\(\Rightarrow P\leq \frac{2xyz(x+y+z)}{\frac{8}{9}(x+y+z)(xy+yz+xz)}=\frac{9}{4}.\frac{xyz}{xy+yz+xz}(*)\)

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

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

Từ \((*);(**)\Rightarrow P\leq \frac{9}{4}.\frac{1}{\sqrt{3}}=\frac{3\sqrt{3}}{4}\). Vậy \(P_{\max}=\frac{3\sqrt{3}}{4}\)


Các câu hỏi tương tự
bach nhac lam
Xem chi tiết
Hoàng Thị Ngọc Mai
Xem chi tiết
bach nhac lam
Xem chi tiết
bach nhac lam
Xem chi tiết
bach nhac lam
Xem chi tiết
poppy Trang
Xem chi tiết
Nguyễn Thị Kim Tuyến
Xem chi tiết
bach nhac lam
Xem chi tiết
bach nhac lam
Xem chi tiết