Bài 38 : $Cho x,y,z>0 ; \frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}=\frac{16}{x+y+z}.MaxP=\frac{(x-y)(y-z)(z-x)}{xyz}$(Thi thử sở Hà tĩnh)
Lời giải :
Gỉa thiết đã cho có thể viết được dưới dạng :
$$\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}+\dfrac{y}{z}+\dfrac{z}{x}+\dfrac{z}{x}+\dfrac{x}{z}=13$$
Và :
$$P=\left ( 1-\dfrac{y}{x} \right )\left ( 1-\dfrac{z}{y} \right )\left ( 1-\dfrac{x}{z} \right )$$
Đặt $a=\dfrac{y}{x},b=\dfrac{z}{y},c=\dfrac{x}{z}$ thì $abc=1$. Gỉa thiết đã cho trở thành $a+b+c+ab+bc+ca=13$.
Và biểu thức trở thành :
$$P=(1-a)(1-b)(1-c)=(1-abc)+(ab+bc+ca-a-b-c)=13-2(a+b+c)$$
Sử dụng hai giả thiết :
$$(a+b)+c(a+b)+\dfrac{1}{c}+c=13\Leftrightarrow (a+b)(c+1)=13-\dfrac{1}{c}-c\Leftrightarrow a+b=\dfrac{13c-c^2-1}{c(c+1)}$$
Thay vào $P$ :
$$P=13-2\left ( \frac{13c-c^2-1}{c(c+1)}+c \right )=\dfrac{-2c^3+13c^2-13c+2}{c(c+1)}=f(c),c>0$$
$$f'(c)=\dfrac{-2(c^2-3c+1)(c^2+5c+1)}{c^2(c+1)^2}$$
Từ đó dễ dàng thấy :
$$f_{max}=\sqrt{5}\Leftrightarrow c=\dfrac{3+\sqrt{5}}{2}$$
Từ đó :
Gía trị lớn nhất của $P$ là $\sqrt{5}$, đạt được khi chẳng hạn $a=c=\dfrac{3+\sqrt{5}}{2},b=\dfrac{1}{2}\left ( 7-3\sqrt{5} \right )$ tức $y=\frac{3+\sqrt{5}}{2}.x=\dfrac{7+3\sqrt{5}}{2}.z$
Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi Juliel: 23-04-2016 - 20:39