Violympic toán 9

VH

Cho \(a,b,c\ge0\)\(a^2+b^2+c^2+abc=4\) Chứng minh \(ab+bc+ca\le abc+2\)

Cho a,b>0 thỏa \(8ab-2=3\left(a^4+b^4\right)\). Tính Max P = \(\frac{1}{a^2+1}+\frac{1}{b^2+1}+\frac{ab}{3a^2b^2+1}\)

NL
4 tháng 8 2020 lúc 4:29

1.

Ta có: \(4=a^2+b^2+c^2+abc\ge a^2+2bc+abc\)

\(\Leftrightarrow a^2-4+2bc+abc\le0\)

\(\Leftrightarrow\left(a+2\right)\left(a-2\right)+bc\left(a+2\right)\le0\)

\(\Leftrightarrow\left(a+2\right)\left(bc+a-2\right)\le0\)

\(\Leftrightarrow bc+a\le2\) (1)

Theo nguyên lý Dirichlet, trong 3 số a;b;c luôn có 2 số cùng phía so với 1

Giả sử đó là b và c \(\Rightarrow\left(b-1\right)\left(c-1\right)\ge0\Leftrightarrow bc+1\ge b+c\Rightarrow abc+a\ge ab+ac\)

\(\Rightarrow abc\ge ab+ac-a\Rightarrow abc+2\ge ab+ac-a+2\)

Do đó ta chỉ cần chứng minh: \(ab+ac-a+2\ge ab+bc+ca\)

\(\Leftrightarrow a+bc\le2\) (đúng theo (1)) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=1\)

Bình luận (0)
NL
4 tháng 8 2020 lúc 4:29

2.

\(8ab-2=3\left(a^4+b^4\right)\ge6a^2b^2\Leftrightarrow3a^2b^2-4ab+1\le0\)

\(\Leftrightarrow\frac{1}{3}\le ab\le1\)

Khi đó:

\(\frac{1}{a^2+1}+\frac{1}{b^2+1}-\frac{2}{ab+1}=\frac{\left(a-b\right)^2\left(ab-1\right)}{\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)\left(ab+1\right)}\le0\)

\(\Rightarrow\frac{1}{a^2+1}+\frac{1}{b^2+1}\le\frac{2}{ab+1}\)

\(\Rightarrow P\le\frac{2}{ab+1}+\frac{ab}{3a^2b^2+1}\)

Đặt \(ab=x\Rightarrow\frac{1}{3}\le x\le1\Rightarrow P\le\frac{2}{x+1}+\frac{x}{3x^2+1}\)

\(P\le\frac{2}{x+1}+\frac{x}{3x^2+1}-\frac{7}{4}+\frac{7}{4}=\frac{-21x^3+7x^2-3x+1}{4\left(x+1\right)\left(3x^2+1\right)}+\frac{7}{4}\)

\(P\le\frac{\left(7x^2+1\right)\left(1-3x\right)}{4\left(x+1\right)\left(3x^2+1\right)}+\frac{7}{4}\le\frac{7}{4}\) ; \(\forall x\ge\frac{1}{3}\)

\(P_{max}=\frac{7}{4}\) khi \(x=\frac{1}{3}\) hay \(a=b=\frac{1}{\sqrt{3}}\)

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
BL
Xem chi tiết
H24
Xem chi tiết
LQ
Xem chi tiết
BL
Xem chi tiết
BL
Xem chi tiết
VH
Xem chi tiết
BL
Xem chi tiết
BL
Xem chi tiết
LT
Xem chi tiết