Câu hỏi:

22/12/2025 185 Lưu

Cho \(a,\,\,b,\,\,c\) là ba số thực dương thỏa mãn điều kiện \(a + b + c = 1\). Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức \(P = \frac{{ab}}{{\sqrt {c + ab} }} + \frac{{bc}}{{\sqrt {a + bc} }} + \frac{{ca}}{{\sqrt {b + ca} }}.\)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

\(a + b + c = 1\)\( \Rightarrow c = c\left( {a + b + c} \right) \Rightarrow c + ab = c\left( {a + b + c} \right) + ab = \left( {c + a} \right)\left( {c + b} \right)\)

Áp dụng BĐT AM - GM với hai số dương \(x,\,\,y\) ta có:  .

Dấu “=” xảy ra khi \(x = y\)

\( \Rightarrow \frac{1}{{\sqrt {c + ab} }} = \frac{1}{{\sqrt {\left( {c + a} \right)\left( {c + b} \right)} }} \le \frac{{\frac{1}{{c + a}} + \frac{1}{{c + b}}}}{2}\, \Rightarrow \frac{{ab}}{{\sqrt {c + ab} }} \le \frac{{ab}}{2}\left( {\frac{1}{{c + a}} + \frac{1}{{c + b}}} \right)\,\,\left( 1 \right)\)

Tương tự:

\(\frac{{bc}}{{\sqrt {a + bc} }} \le \frac{{bc}}{2}\left( {\frac{1}{{b + c}} + \frac{1}{{b + a}}} \right)\,\,\left( 2 \right)\)         \(\frac{{ca}}{{\sqrt {b + ca} }} \le \frac{{ca}}{2}\left( {\frac{1}{{b + c}} + \frac{1}{{b + a}}} \right)\,\,\left( 3 \right)\)

Cộng (1), (2), (3) theo vế ta có:

\(P = \frac{{ab}}{{\sqrt {c + ab} }} + \frac{{bc}}{{\sqrt {a + bc} }} + \frac{{ca}}{{\sqrt {b + ca} }}\)

Từ đó giá trị lớn nhất của \(P\)  đạt được khi và chỉ khi \(a = b = c = \frac{1}{3}\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Cho đường tròn ( {O;R}  và một điểm \(S\) nằm bên ngoài đường tròn. Kẻ các tiếp tuyến (ảnh 1)

\(\widehat {SAO} = 90^\circ \) vì \(SA\) là tiếp tuyến của đường tròn

 

\(\widehat {SBO} = 90^\circ \) vì \(SB\) là tiếp tuyến của đường tròn

 

\( \Rightarrow \widehat {SAO} + \widehat {SBO} = 180^\circ \)

 

Vậy tứ giác \(SAOB\) nội tiếp.

 

2. Chứng minh  \(S{B^2} = SM.\,\,SN\).

Xét hai \[\Delta SBM\] và\[\Delta SNB:\]Có \(\widehat S\) chung.

 

Có \(\widehat {MBS} = \widehat {MNB}\) (cùng chắn )\[ \Rightarrow \Delta SBM\] đồng dạng \[\Delta SNB\]

 

\( \Rightarrow \frac{{SB}}{{SN}} = \frac{{SM}}{{SB}} \Leftrightarrow S{B^2} = SM.\,\,SN\)

 

3. Cho \(SO = R\sqrt 5 \)và \(MN = R\sqrt 2 \). Gọi \(E\) là trung điểm \(MN\). Tính độ dài đoạn thẳng \(OE\) và diện tích tam giác \(SOM\) theo \(R\).

Cho đường tròn ( {O;R}  và một điểm \(S\) nằm bên ngoài đường tròn. Kẻ các tiếp tuyến (ảnh 2)

Ta có \(OE \bot MN\)

\(MN = R\sqrt 2  \Rightarrow ME = \frac{{R\sqrt 2 }}{2},\)

\(OM = R\) \( \Rightarrow OE = \sqrt {O{M^2} - M{E^2}}  = \frac{{R\sqrt 2 }}{2}\)

 

\(SO = R\sqrt 5 ,\)\(SE = \sqrt {S{O^2} - O{E^2}}  = \sqrt {5{R^2} - \frac{{2{R^2}}}{4}}  = \frac{{3R\sqrt 2 }}{2}\)

 

\(SM = SE - ME = R\sqrt 2 .\)

 

Vậy \({S_{SOM}} = \frac{1}{2}OE.SM = \frac{1}{2}.\frac{{R\sqrt 2 }}{2}.R\sqrt 2  = \frac{{{R^2}}}{2}\)

 

4. Tiếp tuyến tại \(M\) của đường tròn \(\left( {O;R} \right)\) cắt \(SA,\,SB\) lần lượt tại \(P,\,Q\). Gọi giao điểm của \(OQ,\,OP\) với \(AB\) lần lượt là \(I\) và \(H\). Chứng minh ba đường thẳng \(OM,\,\,QH,\,\,PI\) đồng quy.

Cho đường tròn ( {O;R}  và một điểm \(S\) nằm bên ngoài đường tròn. Kẻ các tiếp tuyến (ảnh 3)

Vì \(QM,\,\,QB\) là hai tiếp tuyến của nên 

 là hai tiếp tuyến của nên 

 

 

 

Ta có \(OM \bot PQ\,\,\,\left( 3 \right)\)

Từ (1), (2) và (3) suy ra ba đường thẳng \(OM,\,\,QH,\,\,PI\) là ba đường cao của tam giác \(OPQ\) nên chúng đồng quy.

 

Lời giải

1. Rút gọn biểu thức \(P\).

\(P = \frac{{\sqrt x  + 1 + \sqrt x }}{{\left( {\sqrt x  - 1} \right)\left( {\sqrt x  + 1} \right)}}:\frac{1}{{\sqrt x  - 1}}\)

 

\(P = \frac{{2\sqrt x  + 1}}{{\left( {\sqrt x  - 1} \right)\left( {\sqrt x  + 1} \right)}}.\left( {\sqrt x  - 1} \right)\)

 

\(P = \frac{{2\sqrt x  + 1}}{{\sqrt x  + 1}}.\)

 

2. Tìm tất cả các giá trị nguyên của \(x\) để biểu thức \(P\) nhận giá trị nguyên.

\(P = 2 - \frac{1}{{\sqrt x  + 1}}.\) Biểu thức \(P\) nhận giá trị nguyên \(\frac{1}{{\sqrt x  + 1}}\) là số nguyên \( \Leftrightarrow \sqrt x  + 1\) là ước nguyên của \(1\)

 

 

\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\sqrt x  + 1 = 1\\\sqrt x  + 1 =  - 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\sqrt x  = 0\,\,\\\sqrt x  =  - 2\,\,\left( {VN} \right)\end{array} \right. \Rightarrow x = 0.\)

Vậy \(x = 0\)thỏa mãn.

 

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP