Violympic toán 9

NH

cho a,b,c là các số dương thỏa a+b+c=1.tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P=\(\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\left(1+36abc\right)\)

NL
18 tháng 3 2021 lúc 12:31

Ta có:

\(P=\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\left(a+b+c+36abc\right)\)

\(P=\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{a}+\dfrac{b}{c}+\dfrac{c}{b}+\dfrac{a}{c}+\dfrac{c}{a}+3+36\left(ab+bc+ca\right)\)

\(P=\dfrac{a^2+b^2}{ab}+\dfrac{b^2+c^2}{bc}+\dfrac{c^2+a^2}{ca}+3+36\left(ab+bc+ca\right)\)

\(P=\dfrac{\left(a+b\right)^2}{ab}+\dfrac{\left(b+c\right)^2}{bc}+\dfrac{\left(c+a\right)^2}{ca}-3+36\left(ab+bc+ca\right)\)

\(P\ge\dfrac{4\left(a+b+c\right)^2}{ab+bc+ca}-3+36\left(ab+bc+ca\right)\)

\(P\ge\dfrac{4}{ab+bc+ca}+36\left(ab+bc+ca\right)-3\ge2\sqrt{\dfrac{4.36\left(ab+bc+ca\right)}{ab+bc+ca}}-3=21\)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=\dfrac{1}{3}\)

Bình luận (0)
AH
18 tháng 3 2021 lúc 2:49

Lời giải:

Nếu bạn học dồn biến- thừa trừ rồi thì có thể làm như sau:

$P=\frac{ab+bc+ac}{abc}(1+36abc)=\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+36(ab+bc+ac)=f(a,b,c)$

Giả sử $c=\max(a,b,c)$. Ta sẽ chứng minh $f(a,b,c)\geq f(\frac{a+b}{2}, \frac{a+b}{2}, c)$

Thật vậy:

\(f(a,b,c)- f(\frac{a+b}{2}, \frac{a+b}{2}, c)=\frac{(a+b)^2-4ab}{ab(a+b)}+36.\frac{4ab-(a+b)^2}{4}\)

\(=\frac{(a-b)^2}{ab(a+b)}-9(a-b)^2=(a-b)^2(\frac{1}{ab(a+b)}-9)\)

Vì $c=\max (a,b,c)$ mà $a+b+c=1\Rightarrow a+b\leq \frac{2}{3}$

$\Rightarrow ab\leq \frac{1}{4}(a+b)^2\leq \frac{1}{9}$

$\Rightarrow \frac{1}{ab(a+b)}\geq \frac{27}{2}$

$\Rightarrow \frac{1}{ab(a+b)}-9>0$

Do đó: $f(a,b,c)\geq f(\frac{a+b}{2}, \frac{a+b}{2}, c)$

Mà:

$f(\frac{a+b}{2}, \frac{a+b}{2}, c)-21=\frac{4}{a+b}+\frac{1}{c}+36[\frac{(a+b)^2}{4}+c(a+b)]-21$

$=\frac{4}{1-c}+\frac{1}{c}+9(1-c)^2+36c(1-c)-21$

$=\frac{3c+1}{c(1-c)}+9(1-c)^2+36c(1-c)-21$

$=(3c-1)^2.\frac{3c^2-3c+1}{c(1-c)}\geq 0$ với mọi $1>c\geq \frac{1}{3}$

Do đó $f(\frac{a+b}{2}, \frac{a+b}{2}, c)\geq 21$

$\Rightarrow f(a,b,c)\geq 21$

Hay $P_{\min}=21$

Bình luận (1)

Các câu hỏi tương tự
MD
Xem chi tiết
BB
Xem chi tiết
BB
Xem chi tiết
TT
Xem chi tiết
EO
Xem chi tiết
TT
Xem chi tiết
NT
Xem chi tiết
JV
Xem chi tiết
BB
Xem chi tiết