cho 3 số dương x,y,z thảo mãn x+y+z = 2
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P= \(\frac{y+z}{xyz}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Có \(P=\dfrac{x+z}{xyz}=\dfrac{1}{yz}+\dfrac{1}{xy}=\dfrac{1}{y}\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{z}\right)\ge\dfrac{1}{y}.\dfrac{4}{x+z}\)
\(=\dfrac{4}{y\left(x+z\right)}=\dfrac{4}{y\left(4-y\right)}=\dfrac{4}{-y^2+4y}=\dfrac{4}{-\left(y-2\right)^2+4}\ge1\)
"=" xảy ra khi y = 2 ; x = 1 ; z = 1
Ta có: \(x+y+z=xyz\)
Chia hai vế cho \(xyz>0\), ta được:
\(\dfrac{1}{yz}+\dfrac{1}{xz}+\dfrac{1}{xy}=1\)
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM, ta có:
\(x+y+z\ge 3\sqrt[3]{xyz}\)
Mà \(x+y+z=xyz\), suy ra:
\(xyz\ge 3\sqrt{xyz}\)
\(\Rightarrow xyz\ge 3\sqrt{3}\)
Ta có:
\(Q=\dfrac{y+2}{x^2}+\dfrac{z+2}{y^2}+\dfrac{x+2}{z^2}\)
\(Q=\dfrac{y}{x^2}+\dfrac{z}{y^2}+\dfrac{x}{z^2}+2\left(\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}+\dfrac{1}{z^2}\right)\)
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM:
\(\dfrac{y}{x^2}+\dfrac{z}{y^2}+\dfrac{x}{z^2}\ge 3\sqrt[3]{\dfrac{1}{xyz}}\)
Và:
\(\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}+\dfrac{1}{z^2}\ge 3\sqrt[3]{\dfrac{1}{x^2y^2z^2}}\)
Suy ra:
\(Q\ge \dfrac{3}{\sqrt[3]{xyz}}+\dfrac{6}{\sqrt[3]{x^2y^2z^2}}\)
Dấu bằng xảy ra khi \(x=y=z=\sqrt{3}\).
Thay vào điều kiện, ta có \(3\sqrt{3}=3\sqrt{3}\).
Khi đó:
\(Q=\dfrac{\sqrt{3}+2}{3}+\dfrac{\sqrt{3}+2}{3}+\dfrac{\sqrt{3}+2}{3}\)
\(Q=\sqrt{3}+2\).
Vậy giá trị nhỏ nhất của \(Q\) là \(\sqrt{3}+2\).
\(E= {\sum {(yz)^2 \over xy+zx}}\)>=3/2 (AD BĐT Nesbit)
Dấu = xảy ra <=>x=y=z=1
đặt \(a=\frac{1}{x};b=\frac{1}{y};c=\frac{1}{z}\Rightarrow abc=\frac{1}{xyz}=1\)
Ta có : \(x+y=\frac{1}{a}+\frac{1}{b}=\frac{a+b}{ab}=c\left(a+b\right)\)
Tương tự : \(y+z=a\left(b+c\right);x+z=b\left(c+a\right)\)
\(\Rightarrow E=\frac{a^2}{b+c}+\frac{b^2}{c+a}+\frac{c^2}{a+b}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(a+b+c\right)}=\frac{a+b+c}{2}\ge\frac{3\sqrt[3]{abc}}{2}=\frac{3}{2}\)
\(\Rightarrow E\ge\frac{3}{2}\)
Vậy GTNN của E là \(\frac{3}{2}\Leftrightarrow x=y=z=1\)
Vì xyz=1\(\Rightarrow x^2\left(y+z\right)\ge2x^2\sqrt{yz}=2x\sqrt{x}\)
Tương tự \(y^2\left(z+x\right)\ge2y\sqrt{y};z^2=\left(x+y\right)\ge2z\sqrt{z}\)
\(\Rightarrow P\ge\frac{2x\sqrt{x}}{y\sqrt{y}+2z\sqrt{z}}+\frac{2y\sqrt{y}}{z\sqrt{z}+2x\sqrt{x}}+\frac{2z\sqrt{z}}{x\sqrt{x}+2y\sqrt{y}}\)
Đặt \(x\sqrt{x}+2y\sqrt{y}=a;y\sqrt{y}+2z\sqrt{z}=b;z\sqrt{z}+2x\sqrt{x}=c\)
\(\Rightarrow x\sqrt{x}=\frac{4c+a-2b}{9};y\sqrt{y}=\frac{4a+b-2c}{9};z\sqrt{z}=\frac{4b+c-2a}{9}\)
\(\Rightarrow P\ge\frac{2}{9}\left(\frac{4c+a-2b}{b}+\frac{4a+b-2c}{a}+\frac{4b+c-2a}{b}\right)\)
\(=\frac{2}{9}\text{ }\left[4\left(\frac{c}{b}+\frac{a}{c}+\frac{b}{a}\right)+\left(\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\right)-6\right]\ge\frac{2}{9}\left(4.3+2-6\right)=2\)
Min P =2 khi và chỉ khi a=b=c khi va chỉ khi x=y=z=1
Ta có \(\left(\frac{x^3}{y^2+z}+\frac{y^3}{z^2+x}+\frac{z^3}{x^2+y}\right)\left[x\left(y^2+x\right)+y\left(z^2+x\right)+z\left(x^2+y\right)\right]\ge\left(x^2+y^2+z^2\right)^2\left(1\right)\)
Ta chứng minh \(\left(x^2+y^2+z^2\right)^2\ge\frac{4}{5}\left[x\left(y^2+z\right)+y\left(z^2+x\right)+z\left(x^2+y\right)\right]\)
\(\Leftrightarrow5\left(x^2+y^2+z^2\right)^2\ge4\left[x\left(y^2+z\right)+y\left(z^2+x\right)+z\left(x^2+y\right)\right]\left(2\right)\)
Thật vậy \(\hept{\begin{matrix}3\left(\Sigma x^2\right)^2\ge\left(\Sigma x^2\right)\cdot\Sigma x^2=4\Sigma zx\left(3\right)\\2\left(\Sigma x^2\right)^2\ge4\Sigma xy^2\left(4\right)\end{matrix}\Leftrightarrow2\left(\Sigma x^2\right)^2\ge\Sigma xy^2\left(x+y+z\right)}\)(*)
Từ các Bất Đẳng Thức \(\hept{\begin{cases}\frac{x^4-2x^3z+z^2x^2}{2}\ge0\\\frac{x^4+y^4+2x^4}{4}\ge xyz^2\end{cases}}\)=> (*) đúng
Như vậy (3),(4) đúng => (2) đúng
Từ đó suy ra \(T\ge\frac{4}{5}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z=\frac{2}{3}\)
Ta có: \(x+y+z=2\).
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz:
\(T=\dfrac{x^3}{y^2+z}+\dfrac{y^3}{z^2+x}+\dfrac{z^3}{x^2+y}\)
\(\displaystyle T\ge\dfrac{(x^{3/2}+y^{3/2}+z^{3/2})^2}{x^2+y^2+z^2+x+y+z}\)
Mặt khác, \(x^2+y^2+z^2\le (x+y+z)^2=4\), nên mẫu số không vượt quá \(6\).
Tuy nhiên, đánh giá này chưa đủ để chứng minh \(T\ge\dfrac45\). Ta cần dùng một bất đẳng thức mạnh hơn để hoàn thành lời giải.
Xét \(x=y=z=\dfrac23\), ta có:
\(T=3\cdot\dfrac{\left(\frac23\right)^3}{\left(\frac23\right)^2+\frac23}\)
\(=3\cdot\dfrac{8}{30}=\dfrac45\).
Vậy giá trị nhỏ nhất dự kiến là \(\dfrac45\), đạt được khi \(x=y=z=\dfrac23\).
\(2=x+y+z\ge2\sqrt{x\left(y+z\right)}\Rightarrow x\left(y+z\right)\le1\)
\(P=\frac{1}{x}\left(\frac{y+z}{yz}\right)\ge\frac{1}{x}\left(\frac{y+z}{\frac{1}{4}\left(y+z\right)^2}\right)=\frac{4}{x\left(y+z\right)}\ge4\)
\(P_{min}=4\) khi \(\left\{{}\begin{matrix}x=1\\y=z=\frac{1}{2}\end{matrix}\right.\)