Câu hỏi:

22/12/2025 11 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

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

1) Do \(\Delta ' = {\left( { - 2} \right)^2} - 1.2\sqrt 3  = 4 - 2\sqrt 3  = {\left( {\sqrt 3  - 1} \right)^2}\)

Nên phương trình có 2 nghiệm \({x_1} = 1 + \sqrt 3 ,{x_2} = 3 - \sqrt 3 .\)
2) Điều kiện xác định \[x \ge 1;y \ne 0\]
Đặt\[a = \sqrt {x - 1} \left( {a \ge 0} \right);\,\,b = \frac{1}{y}\,\]. Hệ trở thành
\[ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 1\,\\b = 2\end{array} \right.\]
\[ \Rightarrow \]\[\left\{ \begin{array}{l}x = 2\,\\y = \frac{1}{2}\end{array} \right..\]Vậy hệ có một nghiệm \(\left( {x;y} \right) = \left( {2;\frac{1}{2}} \right)\)