Câu hỏi:
15/06/2023 173Cho x, y, z là các số thực thỏa mãn điều kiện xy + 2(yz + xz) = 5. Tính giá trị nhỏ nhất của biểu thức S = 3(x2 + y2) + 4z2.
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
Có xy + 2(yz + xz) = 5 nên xy + 2yz + 2xz = 5
Có (x – y)2 = x2 – 2xy + y2 ≥ 0, ∀x, y. Do đó x2 + y2 ≥ 2xy, ∀x, y.
Suy ra \(\frac{1}{2}\left( {{x^2} + {y^2}} \right) \ge xy\), ∀x, y (1).
Tương tự: y2 + z2 ≥ 2yz, ∀y, z (2)
và x2 + z2 ≥ 2xz, ∀x, z. (3)
Cộng từng vế của (1), (2), (3), ta được:
\(\frac{1}{2}\left( {{x^2} + {y^2}} \right) + {y^2} + {z^2} + {x^2} + {z^2} \ge xy + 2yz + 2zx\), ∀x, y, z
\( \Leftrightarrow \frac{3}{2}\left( {{x^2} + {y^2}} \right) + 2{z^2} \ge xy + 2yz + 2zx\), ∀x, y, z
\( \Leftrightarrow \frac{3}{2}\left( {{x^2} + {y^2}} \right) + 2{z^2} \ge 5\), ∀x, y, z
\( \Leftrightarrow \)3(x2 + y2) + 4z2 ≥ 10, ∀x, y, z.
Dấu đẳng thức xảy ra khi \(\left\{ \begin{array}{l}x = y = z\\xy + 2\left( {yz + zx} \right) = 5\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = y = z\\5{x^2} = 5\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = y = z\\{x^2} = 1\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \)x = y = z = 1 hoặc x = y = z = −1.
Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức S = 3(x2 + y2) + 4z2 là 10 khi x = y = z = 1 hoặc x = y = z = −1.
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Cho x + y = 2 và x2 + y2 = 10. Tính giá trị của biểu thức x3 + y3.
Câu 2:
Cho x, y, z là ba số dương. Chứng minh \(\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} \ge \frac{9}{{x + y + z}}\).
Câu 3:
Tủ sách thư viện trường em có 2 ngăn: ngăn thứ nhất có số sách bằng \(\frac{2}{3}\) số sách ngăn thứ hai. Nếu xếp thêm vào ngăn thứ nhất 80 cuốn và ngăn thứ hai 40 cuốn thì số sách ngăn thứ nhất bằng \(\frac{3}{4}\) số sách ngăn thứ hai. Hỏi ban đầu mỗi ngăn tủ có bao nhiêu cuốn sách?
Câu 4:
Cho tứ giác ABCD có hai đường chéo AC và BD vuông góc với nhau. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của AB, BC, CD, DA. Chứng minh M, N, P, Q cùng nằm trên một đường tròn.
Câu 5:
Một mảnh vườn hình chữ nhật có nửa chu vi là 94 m, chiều dài hơn chiều rộng 16 m. Tính diện tích của mảnh vườn đó?
Câu 6:
Tìm nghiệm nguyên của phương trình: y2 – 5y + 62 = (y – 2)x2 + (y2 – 6y + 8)x.
Câu 7:
Vẽ hai góc kề bù \(\widehat {xOy},\widehat {yOz}\) biết \(\widehat {xOy} = 80^\circ \). Gọi Om là tia phân giác của góc xOy, On là tia phân giác của góc yOz. Tính góc mOy, nOy và mOn.
về câu hỏi!