Bài 2: Cực trị hàm số

Bạn chưa đăng nhập. Vui lòng đăng nhập để hỏi bài
Thiên An

Xét số thực x. Tìm giá trị nhỏ nhất cỉa biểu thức sau :

\(P=\frac{\sqrt{3\left(2x^2+2x+1\right)}}{3}+\frac{1}{2x^2+\left(3-\sqrt{3}\right)x+3}+\frac{1}{2x^2+\left(3+\sqrt{3}\right)x+3}\)

Nguyễn Minh Nguyệt
5 tháng 4 2016 lúc 10:34

Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, với mỗi số thực x, xét các điểm A(c; x+1); \(B\left(\frac{\sqrt{3}}{2};-\frac{1}{2}\right)\) và \(C\left(-\frac{\sqrt{3}}{2};-\frac{1}{2}\right)\)

Khi đó, ta có \(P=\frac{OA}{a}+\frac{OB}{b}+\frac{OC}{c}\) trong đó a=BC, b=CA, c=AB

Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC, ta có :

\(P=\frac{OA.GA}{a.GA}+\frac{OB.GB}{b.GB}+\frac{OC.GC}{c.GC}=\frac{3}{2}\left(\frac{OA.GA}{a.m_a}+\frac{OB.GB}{b.m_b}+\frac{OC.GC}{c.m_c}\right)\)

Trong đó \(m_a;m_b;m_c\) tương ứng là độ dài đường trung tuyến xuất phát từ A,B, C của tam giác ABC

Theo bất đẳng thức Côsi cho 2 số thực không âm, ta có

\(a.m_a=\frac{1}{2\sqrt{3}}.\sqrt{3a^2\left(2b^2+2c^2-a^2\right)}\)

         \(\le\frac{1}{2\sqrt{3}}.\frac{3a^2\left(2b^2+2c^2-a^2\right)}{2}=\frac{a^2+b^2+c^2}{2\sqrt{3}}\)

bằng cách tương tự, ta cũng có \(b.m_b\le\frac{a^2+b^2+c^2}{2\sqrt{3}}\) và \(c.m_c\le\frac{a^2+b^2+c^2}{2\sqrt{3}}\)

Suy ra \(P\ge\frac{3\sqrt{3}}{a^2+b^2+c^2}\left(OA.GA+OB.GB+OC.GC\right)\)  (1)

Ta có \(OA.GA+OB.GB+OC.GC\ge\overrightarrow{OA.}\overrightarrow{GA}+\overrightarrow{OB}.\overrightarrow{GB}+\overrightarrow{OC}.\overrightarrow{GC}.\)   (2)

         \(\overrightarrow{OA.}\overrightarrow{GA}+\overrightarrow{OB}.\overrightarrow{GB}+\overrightarrow{OC}.\overrightarrow{GC}\)

        \(=\left(\overrightarrow{OG}+\overrightarrow{GA}\right).\overrightarrow{GA}+\left(\overrightarrow{OG}+\overrightarrow{GB}\right).\overrightarrow{GB}+\left(\overrightarrow{OG}+\overrightarrow{GC}\right).\overrightarrow{GC}\)

        \(=\overrightarrow{OG}.\left(\overrightarrow{GA}+\overrightarrow{GB}+\overrightarrow{GC}\right)+GA^2+GB^2+GC^2\)

        \(=\frac{4}{9}\left(m_a^2+m_b^2+m_c^2\right)\) \(=\frac{a^2+b^2+c^2}{3}\)        (3)

Từ (1), (2) và (3) suy ra \(P\ge\sqrt{3}\)

Hơn nữa, bằng kiểm tra trực tiếp ta thấy  \(P\ge\sqrt{3}\) khi x=0

Vậy min P=\(\sqrt{3}\)

 

Các câu hỏi tương tự
Thiên An
Xem chi tiết
Trần Trang
Xem chi tiết
Tâm Cao
Xem chi tiết
Vũ Sông Hương
Xem chi tiết
Ngọc Linh
Xem chi tiết
Bùi Quỳnh Hương
Xem chi tiết
Ngô Thị Ánh Vân
Xem chi tiết
Đào Thành Lộc
Xem chi tiết
Lê Ngọc Phương Linh
Xem chi tiết