Violympic toán 9

HM

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

AH
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 \(P_{\max}=\frac{3\sqrt{3}}{4}\)

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
BL
Xem chi tiết
HM
Xem chi tiết
BL
Xem chi tiết
BL
Xem chi tiết
BL
Xem chi tiết
PT
Xem chi tiết
NT
Xem chi tiết
BL
Xem chi tiết
BL
Xem chi tiết