Câu hỏi:

26/12/2025 2 Lưu

Cho các số thực dương \(a,b,c\) thõa \(a + b + c = 2024.\) Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức \(P = \frac{a}{{a + \sqrt {2024a + bc} }} + \frac{b}{{b + \sqrt {2024b + ca} }} + \frac{c}{{c + \sqrt {2024c + ab} }}.\)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Cách 1: Ta có:

\(\begin{array}{l}\frac{a}{{a + \sqrt {2024a + bc} }} = \frac{a}{{a + \sqrt {(a + b + c)a + bc} }} = \frac{a}{{a + \sqrt {(a + b)(a + c)} }} = \frac{{a(\sqrt {(a + b)(a + c)}  - a)}}{{(a + \sqrt {(a + b)(a + c)} ) \cdot (\sqrt {(a + b)(a + c)}  - a)}}\,\\ = \frac{{a(\sqrt {(a + b)(a + c)}  - a)}}{{(a + b)(a + c) - {a^2}}} = \frac{{a(\sqrt {(a + b)(a + c)}  - a)}}{{ab + bc + ac}}\end{array}\)

Áp dụng Bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương \({\rm{a}} + {\rm{b}}\) và \({\rm{a}} + {\rm{c}}\), ta có :

\(\sqrt {(a + b)(a + c)}  \le \frac{{a + b + a + c}}{2} = \frac{{2a + b + c}}{2}\)

Do đó: \(\frac{a}{{a + \sqrt {2024a + bc} }} = \frac{{a(\sqrt {(a + b)(a + c)}  - a)}}{{ab + bc + ac}} \le \frac{{a\left( {\frac{{2a + b + c}}{2} - a} \right)}}{{ab + bc + ac}} = \frac{{ab + ac}}{{2(ab + bc + ac)}}\)

Tương tự: \(\frac{b}{{b + \sqrt {2024b + ca} }} \le \frac{{bc + ab}}{{2(ab + bc + ac)}}\)

                  \(\frac{c}{{c + \sqrt {2024c + ab} }} \le \frac{{ac + bc}}{{2(ab + bc + ac)}}\)

Từ (1), (2) và (3) suy ra: \({\rm{P}} \le \frac{{2(ab + bc + ca)}}{{2(ab + bc + ca)}} = 1\)

Dấu "=" xảy ra khi \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{a = b = c}\\{a + b + c = 2024}\end{array} \Leftrightarrow a = b = c = \frac{{2024}}{3}} \right.\)

Vậy GTLN của P là 1 khi \(a = b = c = \frac{{2024}}{3}\)

Cách 2: Ta có 2024a \( + {\rm{bc}} = ({\rm{a}} + {\rm{b}} + {\rm{c}}) \cdot {\rm{a}} + {\rm{bc}} = {{\rm{a}}^2} + {\rm{ab}} + {\rm{ac}} + {\rm{bc}} = ({\rm{a}} + {\rm{b}})({\rm{a}} + {\rm{c}})\)

Tương tự: \(\quad 2024b + ca = (b + c)(b + a)\)

\(2024c + ab = (c + a)(c + b)\)

Do đó \({\rm{P}} = \frac{{\rm{a}}}{{{\rm{a}} + \sqrt {(a + b)(a + c)} }} + \frac{{\rm{b}}}{{{\rm{b}} + \sqrt {(a + b)(a + c)} }} + \frac{{\rm{c}}}{{{\rm{c}} + \sqrt {({\rm{a}} + {\rm{c}})(b + c)} }}\)

Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopski ta có:

\(\sqrt {(a + b)(c + a)}  = \sqrt {\left( {{{(\sqrt a )}^2} + {{(\sqrt b )}^2}} \right) \cdot \left( {{{(\sqrt c )}^2} + {{(\sqrt a )}^2}} \right)}  \ge \sqrt {ac}  + \sqrt {ab} \)

Suy ra \(\frac{a}{{a + \sqrt {(a + b)(a + c)} }} \le \frac{a}{{a + \sqrt {ac}  + \sqrt {ab} }} = \frac{{\sqrt a }}{{\sqrt a  + \sqrt b  + \sqrt c }}\)

Tương tự \(\frac{b}{{b + \sqrt {(a + b)(a + c)} }} \le \frac{{\sqrt b }}{{\sqrt a  + \sqrt b  + \sqrt c }};\frac{c}{{c + \sqrt {(a + c)(b + c)} }} \le \frac{{\sqrt c }}{{\sqrt a  + \sqrt b  + \sqrt c }}\)

Do đó \({\rm{P}} \le \frac{{\sqrt {\rm{a}}  + \sqrt {\rm{b}}  + \sqrt {\rm{c}} }}{{\sqrt {\rm{a}}  + \sqrt {\rm{b}}  + \sqrt {\rm{c}} }} = 1\)

Dấu "=" xảy ra \( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{a + b + c = 2024}\\{a = b = c}\end{array} \Leftrightarrow a = b = c = \frac{{2024}}{3}} \right.\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Cho tam giác nhọn ABC nội tiếp đường tròn (O) có \(AB < AC,\) các đường cao (ảnh 1)

1) Ta có: \(\widehat {BEC} = \widehat {BFC} = {90^^\circ }\) nên \({\rm{B}},{\rm{F}},{\rm{E}},{\rm{C}}\) cùng thuộc đường tròn đường kính \({\rm{BC}}\).

Suy ra tứ giác \({\rm{BFEC}}\) nội tiếp đường tròn đường kính \({\rm{BC}}\).

2) Xét \(\Delta KBF\)\(\Delta KEC\) có:

\(\widehat {{\rm{KFB}}} = \widehat {{\rm{KCE}}}\) (vì cùng bù với góc \({\rm{BFE}})\)

\(\widehat {{\rm{BKF}}}\) : chung

Do đó:

Suy ra: \(\frac{{{\rm{KB}}}}{{{\rm{KE}}}} = \frac{{{\rm{KF}}}}{{{\rm{KC}}}} \Rightarrow {\rm{KB}}{\rm{.KC}} = {\rm{KF}}.{\rm{KE}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\)        (1)

3) Ta chứng minh được (g.g)

Suy ra:\(\frac{{{\rm{KB}}}}{{{\rm{KA}}}} = \frac{{{\rm{KG}}}}{{{\rm{KC}}}} \Rightarrow {\rm{KB}}{\rm{.KC}} = {\rm{KA}}{\rm{.KG}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\)                (2)

Từ (1), (2) suy ra: \({\rm{KA}}{\rm{.KG}} = {\rm{KE}}{\rm{.KF}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\)

Xét \(\Delta {\rm{KGF}}\)\(\Delta {\rm{KEA}}\) có: \(\frac{{{\rm{KG}}}}{{{\rm{KE}}}} = \frac{{{\rm{KF}}}}{{{\rm{KA}}}}\) (vì \({\rm{KA}}{\rm{.KG}} = {\rm{KE}}{\rm{.KF}}\)); \(\widehat {{\rm{GKF}}}\) : chung

Do đó: (c.g.c)

Suy ra: \(\widehat {{\rm{KGF}}} = \widehat {{\rm{KEA}}} \Rightarrow \) Tứ giác AGFE nội tiếp                              (3)

Tứ giác \({\rm{AEHF}}\) nội tiếp (vì \(\widehat {{\rm{AEH}}} + \widehat {{\rm{AFH}}} = {180^^\circ }\))                             (4)

Từ (3) và (4) suy ra 5 điểm: A, G, F, H, E cùng thuộc đường tròn đường kính \({\rm{AH}}\).

4) Kẻ đường kính \({\rm{AD}}\) của đường tròn \(({\rm{O}})\). Khi đó: \({\rm{BH}}//{\rm{CD}}\) (vì cùng vuông góc với \({\rm{AC}}\)) \({\rm{CH}}//{\rm{BD}}\) (vì cùng vuông góc với \({\rm{AB}}\)). Do đó tứ giác \({\rm{BHCD}}\) là hình bình hành.

Lại có \({\rm{I}}\) là trung điểm của đường chéo \({\rm{BC}}\) nên I là trung điểm của đường chéo \({\rm{HD}}\)

Suy ra: H, I, D thẳng hàng                                                                 (5)

Ta có: \(\widehat {{\rm{AGD}}} = {90^^\circ }\) (vì nội tiếp chắn nửa đường tròn)                       (6)

\(\widehat {AGH} = \widehat {AFH} = {90^^\circ }\) (vì nội tiếp cùng chắn cung \({\rm{AH}}\))                      (7)

Từ (5), (6) và (7) suy ra: \({\rm{H}},{\rm{G}},{\rm{I}}\) thẳng hàng. Vậy \({\rm{HI}}\) vuông góc với \({\rm{AK}}\).

Lời giải

Gọi \({\rm{x}},{\rm{y}}\) (thí sinh) lần lượt là số thí sinh dự thi của hai trường \({\rm{A}}\) và \({\rm{B}}\).

ĐK: \(x\), y nguyên dương; \(x,y < 380\).

Vì số thí sinh dự thi của cả hai trường là 380 thí sinh nên ta có phương trình: \({\rm{x}} + {\rm{y}} = 380\)

Số thí sinh trúng tuyển của trường \({\rm{A}}\) là: \(55\% x = 0,55x\) (thí sinh)

Số thí sinh trúng tuyển của trường \({\rm{B}}\) là: \(45\% y = 0,45y\) (thí sinh)

Ta có phương trình: \(0,55x + 0,45y = 191\) (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x + y = 380}\\{0,55x + 0,45y = 180}\end{array}} \right.\)

Giải hệ phương trình ta được: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 200}\\{y = 180}\end{array}} \right.\) (TMĐK)

Vậy số thí sinh dự thi của trường \({\rm{A}}\) là 200 thí sinh

Số thí sinh dự thi của trường \(B\) là 180 thí sinh.