Cho ba số thực dương x, y, z thỏa mãn \(4xy + 2yz + 3xz = 24\). Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức \[P = \frac{{2x}}{{\sqrt {{x^2} + 4} }} + \frac{y}{{\sqrt {{y^2} + 9} }} + \frac{z}{{\sqrt {{z^2} + 16} }}\].
Cho ba số thực dương x, y, z thỏa mãn \(4xy + 2yz + 3xz = 24\). Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức \[P = \frac{{2x}}{{\sqrt {{x^2} + 4} }} + \frac{y}{{\sqrt {{y^2} + 9} }} + \frac{z}{{\sqrt {{z^2} + 16} }}\].
Quảng cáo
Trả lời:
Ta có: \(4xy + 2yz + 3xz = 24 \Leftrightarrow \frac{{xy}}{6} = \frac{{yz}}{{12}} = \frac{{xz}}{8} = 1\)\( \Leftrightarrow \frac{x}{2}.\frac{y}{3} + \frac{y}{3}.\frac{z}{4} + \frac{x}{2}.\frac{z}{4} = 1\)
Đặt \(\frac{x}{2} = a > 0;\frac{y}{3} = b > 0;\frac{z}{4} = c > 0 \Rightarrow ab + bc + ac = 1\)
\(\begin{array}{l}P = \frac{{4a}}{{\sqrt {4{a^2} + 4} }} + \frac{{3b}}{{\sqrt {9{b^2} + 9} }} + \frac{{4c}}{{\sqrt {16{c^2} + 16} }}\\ = \frac{{2a}}{{\sqrt {{a^2} + 1} }} + \frac{b}{{\sqrt {{b^2} + 1} }} + \frac{c}{{\sqrt {{c^2} + 1} }}\end{array}\)
\( = \frac{{2a}}{{\sqrt {{a^2} + ab + bc + ca} }} + \frac{b}{{\sqrt {{b^2} + ab + bc + ac} }} + \frac{c}{{\sqrt {{c^2} + ab + bc + ac} }}\)
\( = \frac{{2a}}{{\sqrt {\left( {a + b} \right)\left( {a + c} \right)} }} + \frac{b}{{\sqrt {\left( {a + b} \right)\left( {b + c} \right)} }} + \frac{c}{{\sqrt {\left( {a + c} \right)\left( {b + c} \right)} }}\)
\( = \sqrt {\frac{{2a}}{{a + b}}.\frac{{2a}}{{a + c}}} + \sqrt {\frac{{2b}}{{a + b}}.\frac{b}{{2\left( {b + c} \right)}}} + \sqrt {\frac{c}{{2\left( {b + c} \right)}}.\frac{{2c}}{{a + c}}} \)
Ta có :
\(\begin{array}{l}\frac{{2a}}{{a + b}} + \frac{{2a}}{{a + c}} \ge 2\sqrt {\frac{{2a}}{{a + b}}.\frac{{2a}}{{a + c}}} \\\frac{{2b}}{{a + b}} + \frac{b}{{2\left( {b + c} \right)}} \ge 2\sqrt {\frac{{2b}}{{a + b}}.\frac{b}{{2\left( {b + c} \right)}}} \\\frac{c}{{2\left( {b + c} \right)}} + \frac{{2c}}{{a + c}} \ge 2\sqrt {\frac{c}{{2\left( {b + c} \right)}}.\frac{{2c}}{{a + c}}} \end{array}\)
\(p \le \frac{1}{2}\left( {\frac{{2a}}{{a + b}} + \frac{{2a}}{{a + c}} + \frac{{2b}}{{a + b}} + \frac{b}{{2\left( {b + c} \right)}} + \frac{c}{{2\left( {b + c} \right)}} + \frac{{2c}}{{a + c}}} \right)\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow P \le \frac{1}{2}\left( {\frac{{2\left( {a + b} \right)}}{{a + b}} + \frac{{2\left( {a + c} \right)}}{{a + c}} + \frac{{b + c}}{{2(b + c)}}} \right)\\ \Leftrightarrow P \le \frac{1}{2}\left( {2 + 2 + \frac{1}{2}} \right)\\ \Leftrightarrow P \le \frac{9}{4}\end{array}\)
Dấu xảy ra khi và chỉ khi \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{2a}}{{a + b}} = \frac{{2a}}{{a + c}}\\\frac{{2b}}{{a + b}} = \frac{b}{{2\left( {b + c} \right)}}\\\frac{c}{{2\left( {b + c} \right)}} = \frac{{2c}}{{a + c}}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}b = c\\a + b = 8b\\a + c = 8c\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}b = c\\a = 7b\\a = 7c\end{array} \right.\)
\(ab + bc + ac = 1 \Leftrightarrow 7{b^2} + {b^2} + 7{b^2} = 1 \Leftrightarrow {b^2} = \frac{1}{{15}} \Leftrightarrow b = \frac{1}{{\sqrt {15} }}\)
\(\left\{ \begin{array}{l}b = \frac{1}{{\sqrt {15} }} \Rightarrow y = \frac{3}{{\sqrt {15} }}\\c = \frac{1}{{\sqrt {15} }} \Rightarrow z = \frac{4}{{\sqrt {15} }}\\a = \frac{7}{{\sqrt {15} }} \Rightarrow x = \frac{{14}}{{\sqrt {15} }}\end{array} \right.\).
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 1 file word cấu trúc mới 2025 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
1) Hoành độ giao điểm của (P) và (d)
\[{x^2} = (m + 1)x - m + 5\]
\[ \Leftrightarrow {x^2} - (m + 1)x + m - 5 = 0\](*)
Ta có \[\Delta = {(m + 1)^2} - 4(m - 5)\]
\[ = {m^2} - 2m + 21\]
\[ = {(m - 1)^2} + 20 > 0\]
Nên (d) luôn cắt (P) tại hai điểm phân biệt A và B
Theo hệ thức vi-et \(\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = m + 1\\{x_1}.{x_2} = m - 5\end{array} \right.\)
(*) \( \Leftrightarrow {x^2} - x - 5 = m(x - 1)\)
Xét \(x = 1\) không phải là nghiệm của phương trình
\( \Rightarrow x - \frac{5}{{x - 1}} = m\) (1)
Vì \({x_1};{x_2} \in Z\)nên \(m + 1\) và \(m - 5\) là các số nguyên do đó \(m\)cũng là số nguyên
Từ (1) ta có
\(m \in Z\) khi \(\left( {x - \frac{5}{{x - 1}}} \right) \in Z\) \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x - 1 \in Z\\5 \vdots \left( {x - 1} \right)\end{array} \right.\)
Suy ra \(m = - 3;m = 5\)
\(\left[ \begin{array}{l}x - 1 = - 5 \Leftrightarrow x = - 4 \Rightarrow m = - 3\\x - 1 = - 1 \Leftrightarrow x = 0 \Rightarrow m = 5\\x - 1 = 5 \Leftrightarrow x = 6 \Rightarrow m = 5\\x - 1 = 1 \Leftrightarrow x = 2 \Rightarrow m = - 3\end{array} \right.\)
Vậy \(m = - 3;m = 5\) thỏa yêu cầu bài toán
2) \[{x^4} - 2{x^3} + {x^2} - 16{y^2} + 12x - 16y + 4 = 0\]
\[ \Leftrightarrow {x^4} + {x^3} - 3{x^3} - 3{x^2} + 4{x^2} + 4x + 8x + 8 = 16{y^2} + 16y + 4\]
\[ \Leftrightarrow (x + 1){x^3} + 3{x^2}(x + 1) + 4x(x + 1) + 8(x + 1) = 16{y^2} + 16y + 4\]
\( \Leftrightarrow (x + 1)({x^3} - 3{x^2} + 4x + 8) = {(4y + 2)^2}\)
\( \Leftrightarrow {(x + 1)^2}({x^2} - 4x + 8) = {(4y + 2)^2}\)
Vì \(y \in z \Rightarrow 4y + 2 \ne 0 \Rightarrow x \ne - 1\)
Vì \(x,y \in z\) nên \({(x + 1)^2}\) và \({(4y + 2)^2}\) là số chính phương khác 0 nên \(({x^2} - 4x + 8)\) cũng là số chính phương
Đặt \({x^2} - 4x + 8 = m\) \((m \in {N^*})\)
\( \Leftrightarrow {(x - 2)^2} + 4 = {m^2}\)
\( \Leftrightarrow {(x - 2)^2} - {m^2} = - 4\)
\( \Leftrightarrow (x - 2 - m)(x - 2 + m) = - {4^{(*)}}\)
Do \(x - 2 - m < x - 2 + m\)
Nên\[\left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}x - 2 - m = - 4\\x - 2 + m = 1\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}x - 2 - m = - 2\\x - 2 + m = 2\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}x - 2 - m = - 1\\x - 2 + m = 4\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}x = \frac{1}{2}\\m = \frac{5}{2}\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}x = - 2\\m = 2\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}x = \frac{7}{2}\\m = \frac{5}{2}\end{array} \right.\end{array} \right.\]\(x = - 2 \Rightarrow {(4y + 2)^2} = 4\) \[ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}4y + 2 = 2\\4y + 2 = - 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}4y = 0\\4y = - 4\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}y = 0\\y = - 1\end{array} \right.\]
Vậy nghiệm nguyên thỏa ycbt là: (– 2; 0); (– 2; – 1).
Lời giải
1)
a)
- Xét tứ giác \(BFEC\) có:
\(\widehat {BEC} = \widehat {CFB} = 90^\circ \)
\( \Rightarrow \) tứ giác \(BFEC\)nội tiếp ( 2 góc cùng nhìn một cạnh bằng nhau)
- Xét \(\Delta KEF\)và \(\Delta KBE\)có:
\(\widehat K\) là góc chung
\(\widehat {KCF} = \widehat {KEB}\) ( 2 góc nội tiếp cùng chắn cung BF)
\( \Rightarrow \Delta KEF\)đồng dạng với \(\Delta KBE\)
\( \Rightarrow \frac{{KF}}{{KB}} = \frac{{KC}}{{KE}} \Leftrightarrow KF.KE = KC.KB\) (đ.p.c.m) \((1)\)
b) Ta có: \(\Delta KIB\) đồng dạng \(\Delta KBA\) (g . g)
\( \Rightarrow \frac{{KI}}{{KB}} = \frac{{KC}}{{KA}} \Leftrightarrow KI.KA = KB.KC\) \((2)\)
Từ \((1)\)và \((2)\) suy ra \(KE.KF = KI.KA\)
\( \Leftrightarrow \frac{{KE}}{{KI}} = \frac{{KA}}{{KF}}\)
Mà \(\widehat K\) là góc chung
Suy ra \(\Delta KEA\) đồng dạng \(\Delta KIF\) \( \Rightarrow \widehat {KEA} = \widehat {KIF}\)
\( \Rightarrow \) tứ giác \(IAEF\)nội tiếp ( góc trong bằng góc đối ngoài )
Mặt khác \(AEHF\)nội tiếp đường tròn đường kính AH (\(\widehat {AEH} = \widehat {AFH} = {90^0}\))
Nên: \(I,A,E,F,H\)cùng thuộc một đường tròn đường kính AH
\( \Rightarrow \widehat {IHA} = 90^\circ \)
Mà : \(\widehat {NIA} = 90^\circ \) ( góc chắn nữa đường tròn )
Suy ra : \(N,I,H\) thẳng hàng
Kẻ đường kính \(AN\) của đường tròn \(\left( O \right)\) ; \(N \in \left( O \right)\)
Xét tứ giác \(BHCN\) có :
\(BH{\rm{//}}CN\) ( cùng vuông góc với AB)
\(CH{\rm{//}}BN\)( cùng vuông góc với AC)
\( \Rightarrow BHCN\)là hình bình hành
Mà M là trung điểm của BC \( \Rightarrow M \in HN\)
Suy ra \(M,I,H\) thẳng hàng2)

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.
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.
