Violympic toán 9

JV

Xét các số dương a,b,c thỏa mãn điều kiện abc = 1. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: \(P=\dfrac{1}{\left(a^2+1\right)\left(b+c\right)}+\dfrac{1}{\left(b^2+1\right)\left(c+a\right)}+\dfrac{1}{\left(c^2+1\right)\left(a+b\right)}\)

NT
27 tháng 11 2018 lúc 22:00

mai lam

Bình luận (0)
H24
16 tháng 12 2018 lúc 18:57

Áp dụng BĐT AM-GM: \(VT\le\sum\dfrac{1}{\sqrt{a^2+1}.\sqrt{2a}.2\sqrt{bc}}=\sum\dfrac{1}{2\sqrt{2}\sqrt{a^2+1}}\)

Ta đi chứng minh \(\dfrac{1}{\sqrt{a^2+1}}+\dfrac{1}{\sqrt{b^2+1}}+\dfrac{1}{\sqrt{c^2+1}}\le\dfrac{3}{\sqrt{2}}\)

Giả sử c=max{a, b, c}.Suy ra \(c\ge1\) nên \(ab\le1\). Ta có bổ đề:

\(\dfrac{1}{\sqrt{a^2+1}}+\dfrac{1}{\sqrt{b^2+1}}\le\dfrac{2}{\sqrt{1+ab}}\)(*)

#cm: Áp dụng Bunyakovsky: \(VT_{(*)} \)\(\le\sqrt{2\left(\dfrac{1}{a^2+1}+\dfrac{1}{b^2+1}\right)}\)

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

Nên \(VT_{(*)}\)\(\le\sqrt{2.\dfrac{2}{ab+1}}=\dfrac{2}{\sqrt{ab+1}}\), suy ra đpcm.

Do đó \(VT\le\dfrac{2}{\sqrt{ab+1}}+\dfrac{1}{\sqrt{c^2+1}}=2\sqrt{\dfrac{c}{c+1}}+\dfrac{1}{\sqrt{c^2+1}}\)

# cm: \(2\sqrt{\dfrac{c}{c+1}}+\dfrac{1}{\sqrt{c^2+1}}\le\dfrac{3}{\sqrt{2}}\)

\(\Leftrightarrow2\sqrt{2c\left(c^2+1\right)}+\sqrt{2c+2}\le3\sqrt{\left(c+1\right)\left(c^2+1\right)}\)

\(\Leftrightarrow8c^3+10c+2+8\sqrt{c\left(c+1\right)\left(c^2+1\right)}\le9\left(c^3+c^2+c+1\right)\)

hay \(8\sqrt{\left(c^2+c\right)\left(c^2+1\right)}\le c^3+9c^2-c+7\) ($)

Áp dụng BĐT AM-GM cho VT của ($):

\(8\sqrt{\left(c^2+c\right)\left(c^2+1\right)}\le4\left(2c^2+c+1\right)\) .Ta chứng minh

\(8c^2+4c+4\le c^3+9c^2-c+7\) hay \(\left(c-1\right)^2\left(c+3\right)\ge0\) (đúng)

Vậy ta có đpcm. Dấu = xảy ra khi a=b=c=1

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
MD
Xem chi tiết
BB
Xem chi tiết
BB
Xem chi tiết
NH
Xem chi tiết
TT
Xem chi tiết
EO
Xem chi tiết
TT
Xem chi tiết
LD
Xem chi tiết
DP
Xem chi tiết