TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN1
TỔNG HỢP BẤT ĐẲNG THỨC VÀ CỰC TRỊ
I.CÁC BẤT ĐẲNG THỨC THƢỜNG ĐƢỢC SỬ DỤNG
Bất đẳng thƣ́c Cauchy (AM – GM)
a b, 0, thì: a b 2 a b D}́u " "xảy ra khi và chỉ khi: ab.
, , a b c0,thì: 3
3
a b c a b c D}́u " " xảy ra khi v| chỉ khi: a bc.
Nhiều trường hợp đánh giá dạng:
2.22a ba bab a b v| 3 .3a b ca b c
Bất đẳng thƣ́c Cauchy – Schwarz (Bunhiaxcôpki)
, , , a b x y,thì: 22222
( a x b y )(a b )(x y ) D}́u " "xảy ra khi và chỉ khi: ab
x y
, , , , , a b c x y z,thì: 2222222
( a x b y c z. )(a b c )(x y z ) D}́u " " xảy ra khi v| chỉ khi: abc
x yz
Nhiều trường hợp đánh giá dạng: 2222
()().
a x b y a bx y
Hệ quả Nếu , , a b c l| c{c số thực v| , , x y z l| c{c số dương thì:
222()aba bxyx y v| 2222()abca b cxyzx y z
: b}́t đẵng thức cộng m}̂u số
Bất đẳng thƣ́c véctơ
Xét c{c véctơ: u( ; ),a bv( ; )x y Ta luôn có: u v u v
222222
()()
abxya xb y
D}́u " "xảy ra khi và chỉ khi u v| v cùng hướng.
Một số biến đổi hằng đẳng thƣ́c thƣờng gặp
333()3 ().x y x y xy x y2222()2().x y z x y z xy yz zx3333()3()()().x y z x y z x y y z z x3332223()() x y z xyz x y z x y z xy yz zx 222222(a b b c c a)()( ) ab bc ca (a b b c c a).(a b b c c a)()( ) (a b c ab bc ca)()abc. 3332222222() 6(a b)(b c)(c a)2(abcab bc ca) abcabca b c (a b)3 (b c)3 (c a)33(a b b c c a)()().222222.().()()42abab a b a b v| 222()()2a babab
Một số đánh giá cơ bản và bất đẳng thƣ́c phụ
Các đánh giá cơ bản thƣờng đƣợc sử dụng (không cần chứng minh lại)
a 222
; ; 0 suy ra .
x y zxyzxyyz zx
Trang 2TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN2
b ; ; x y z0 suy ra (x y y z z x)()() 8 xyz.c 2222 ; ; x y zsuy ra 3(xyz ) (x y z) d 222222 ; ; x y z 0 suy ra (x y z x)( yz ) 3(x yy z z x). e 2 ; ; x y z 0 suy ra (x y z)3(xyyz zx). f 222 222 ; ; 0 suy ra ().x y zx yy zz xxyz x y z g 2 ; ; 0 suy ra ()3().x y zxyyz zxxyz x y z h ; ; x y zsuy ra 3(x y2 2y z2 2z x2 2) ( xyyz zx) 2i ; ; ()() 9()()().8suy rax y zx y z xy yz zxx y y z z x
Các bất đẳng thức phụ thƣờng đƣợc sử dụng (chứng minh lại khi áp dụng)
j 3313 ; 0 () 4suy rax yxyx yk 1 1 2 1 2 2111suy raxyxyxy v| 221121 111suy raxyxyxy Suy ra: 1 1 1 211 1suy raxyxyxy v| 1121 11 1suy raxyxyxy l ;1 1 2 1 2 11(1)(1)suy rax yxyxy m 22112 ; 0;1 111suy rax yxyxy n 2, 01121111suy rax yx yxyx y
Chƣ́ng minh các đánh giá cơ bản
a Chƣ́ng minh: 222; ; 0 suy ra .x y zxyzxyyz zxÁp dụng BĐT Cauchy: 2222222 222222222222.22xyx yxyyzy zyzxyzxy yz zxzxz xzx D}́u " " khi x yz.b Chƣ́ng minh: ; ; 0 suy ra ()()() 8.x y zx y y z z xxyzÁp dụng BĐT Cauchy 22 222()()()8.2nhânx yxyy zyzx y y z z xx y zxyzz xzx D}́u " " khi x yz.c Chƣ́ng minh: 2222 ; ; x y zsuy ra 3(xyz ) (x y z)
Áp dụng BĐT Cauchy – Schwarz dạng cộng m}̂u số, ta được:
222222222()22223() () 1113yxyzxzxyz xyzx y z D}́u " " khi x yz.d Chƣ́ng minh: ; ; x y z0 suy ra (x y z x )( 2y2z2) 3( x y2 y z z x2 2 ).Ta có: (x y z )(x2y2z2) ( x3xy2) ( y3yz2) ( z3zx2)x y y z z x2 2 2
Trang 3TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN3
222222222222(x y z x )(y z ) 2 x y2y z z x x y y z z x3(x y y z z x) D}́u " " khi x yz.e Chƣ́ng minh: ; ; x y z0 suy ra (x y z )23(xyyz zx).Ta có: 2222(x y z )x y z 2(xy yz zx) 3( xy yz zx). D}́u " " khi x yz.f Chƣ́ng minh: 222 222 ; ; x y z 0 suy rax yy zz xxyz x y z().
Đặt: axy b; yz c; zx thì bất đẳng thức c}̀n chứng minh tương đương với:
222
a b c ab bc ca : luôn đúng theo bất đẳng thức Cauchy (BĐT a.)
D}́u đẵng thức khi x y z hoặc y z 0 hoặc x y 0 hoặc z x 0.
g Chƣ́ng minh: 2
; ; x y z 0 suy ra (xyyz zx)3xyz x y z().
Đặt: axy b; yz c; zx thì bất đẳng thức c}̀n chứng minh tương đương với:
2
(a b c )3(ab bc ca): luôn đúng theo BĐT e
D}́u đẵng thức khi x y z hoặc y z 0 hoặc x y 0 hoặc z x 0.
h Chƣ́ng minh: 222 2222 ; ; suy ra 3() () x y zx yy zz xxyyz zxTa có: 222222 222()()( )23() 3() 111Cauchy Schwarzxyyzzxx yy zz xxy yz zx
D}́u đẵng thức xãy ra khi x yz.
i Chƣ́ng minh: ; ; ()() 9()()().8suy rax y zx y z xy yz zxx y y z z x Ta có: ()()()2 8.Cauchyx y y z z x xy yz zx xyz
Mặt khác: (x y z xy yz zx )()xyz(x y y z z x)()() Suy ra:
19()()1 ()()()()()().88x y z xy yz zx x y y z z x x y y z z x
D}́u đẵng thức xãy ra khi: x yz.
Chƣ́ng minh các bất đẳng thƣ́c phụ
j Chƣ́ng minh: 3313 ; 0 () 4suy rax yxyx yTa có: 2 33333()()3 ()()3 ()24Cauchyx yx yxyx yx y x yx y x y Dấu " " khi x y .k Chứng mnh: 1 1 2 1 2 2111suy raxyxyxy v| 221121 111suy raxyxyxy Chứng minh: 1 1 2 1 2 2111xyxyxy (1)
B}́t đẵng thức (1) tương đương với: 1 2 1 1 2 1 0
111 xxy 1 yxy 222222()()00(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)xy xxy yx y xy x yxxyyxyxxyyxy 222222(1) y(1 x )()(y)()0()0(1)(1)(1)(1)(1)(1)xyx yxyxy xy xxyxyxyxy 222() (1)0(1)(1)(1)y xxyxyxy
Trang 4TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN4
Chứng minh: 1 1 2 1 2 2111xyxyxy (2)
Ta làm tương tự và d}́u đẵng thức xãy ra khi và chĩ khi xy hoặc xy1.
Suy ra: 1 1 1 211 1xyxyxy v| 112111 1xyxyxy
Mỡ rộng: ; ; x y z1 thì 1 2 1 2 1 2 31
1 x 1 y 1 z xyz
(3)
Chứng minh: Ghép từng cặp xoay vòng, cộng lại D}́u " = " khi và chỉ khi: x yz 1.
l Chƣ́ng minh: ;1 1 2 1 2 11(1)(1)suy rax yxyxy Ta có: 22211111210111(1)(1)1(1 x)(1 y) xyxyxyxy 222222()1()(1)(1)00(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1) (1)(1) (1)y xxy x yy xxyxyxyxyxyxyxy : đúng x y, 1.
D}́u đẵng thức xãy ra khi và chĩ khi x y 1.
m Chƣ́ng minh: 22112 ; 0;1 111suy rax yxyxy Ta có: 22222211111.1.11 1111Cauchy Schwarzxyxy (1) Mặt khác x y,(0;1), thì 1 2 1 2 211 x 1 y xy (2) Th}̣t v}̣y: 2222221111(2)001111(1)(1)(1)(1)xy xxy yxyxyxyxxyyxy 22222()()() (1)00 :(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)x y xy x yy xxyxxyyxyxyxy đúng xy 1.
Từ (1), (2), suy ra:
22112,11 x 1 y xy
x y; 0;1 D}́u đẵng thức xãy ra khi: x y .
n Chƣ́ng minh: 2, 01121111suy rax yx yxyx y Ta có: 1 1 1 4 2 4 1 4 2 1 1 4()()ĐTxyxyx yx yxyx yxyx yB 222()()()()x yx yxy x yxy x y2(x y) (1 x y) 0 :
Trang 5TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN5
BẤT ĐẲNG THỨC VÀ CỰC TRỊ
TRONG CÁC ĐỀ THI THỬ NĂM 2016
Câu 1: Cho , ,a b c là các số thực thoả mãn , ,a b c[1; 2] Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức sau:
2( ) 8 42(2 ) 2 ( ) 4 1ab bc cab cPa b cabca b cbcbc
Trƣờng THPT Anh Sơn 2 – Lần 2
Lời giải tham khảo
Vì , ,a b c[1;2] nên ta có (a1)(b2)(c 2) 0
2(2 ) 2( ) 4
abca b cb c a bc
Dấu ‚=‛ xảy ra khi a = 1 hoặc b = 2 hoặc c = 2 Do đó v| do a1 nên ta có 2( ) 8 42(2 ) 2 ( ) 4 1ab bc cab cPa b cabca b cbcbc 2( ) 8 42 ( ) 4 2 ( ) 4 1ab bc cab ca b cbca b cbcbc 2 ( ) 4 4 42 ( ) 4 1a b cbcbcb ca b cbcbc 4 412 ( ) 4 1bcb ca b cbcbc 4 412( ) 4 1bcb cb cbcbc 4 2 414 4 1bcbcbcbcbc Đặt t bc[1; 2] Xét hàm số 224 2 4( ) 1( 2) 1ttf ttt trên [1;2] 224 8 2 4 2'( ) 0( 2) ( 1) 27 9tf ttt
nên ( )f t liên tục v| đồng biến trên [1;2] Suy ra ( ) (2) 76
P f t f
Vậy, giá trị lớn nhất của 76
P khi a =1 , b = c = 2
Câu 2: Cho các số thực a, b, c không âm thỏa mãn 222
1a bc Chứng minh rằng 1 1 1 91 ab1 bc1 ca 2 Trƣờng THPT Bắc Yên Thành – Lần 1
Trang 6TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN6
1 1 1 9 31 1 1 2 1 1 1 2abbccaab bc ca ab bc ca Ta có 2 22 2 2 22 21 2 2 2 2 2abababab abcab abc
Theo bất đẳng thức Bunhiacopxki 2 2 2
222222222242 2a bababacbcabcabc Vậy 22222211 2abababacbc Tương tự 2222222222221 1,1 2 1 2bcbcacacbcbacaacabcb
Cộng lại ta có điều phải chứng minh Dấu bằng khi 3
3
a bc
Câu 3: Cho x, y, z là các số thực dương thỏa mãn điều kiện xyz 8 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức : ( )( )( x) + 48
3
Pxy yz z
xyz
Trƣờng THPT Số 3 – Bảo Thắng – Lào Cai– Lần 1
Lời giải tham khảo
Trang 7TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN7
( )
f t
đồng biến trên 6; Vậy
Min f t6; ( ) f(6) 80
Suy ra P80 dấu bằng xảy ra khi x yz 2
Kết luận : Giá trị nhỏ nhất của P l| 80 đạt được khi x yz 2
Câu 4: Cho các số thực dương a, b, c thỏa mãn abc 1 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
2227 12114( )Aabbccaabc
Trƣờng THPT Bình Minh – Ninh Bình – Lần 1
Lời giải tham khảo
Trang 8TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN8
Suy ra 324 1
( ) , ;1
7 3
f tt Vậy 324
7
A với mọi a b c, , thỏa điều kiện đề bài Hơn nữa, với
1 1 1; ;2 3 6abc thì 222 7181abcabc và 3247A Vậy 324min7A
Câu 5: Cho các số thực x y z, , thỏa mãn x2,y1,z0 Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
2221 1( 1)( 1)2 2(2 3) Py xzxyzxyTrƣờng THPT Bố Hạ – Lần 2
Lời giải tham khảo:
Đặt a x 2,b y 1,c za b c, , 0 2221 1( 1)(b 1)(c 1)2 1Paabc Ta có 22222 ( ) ( 1) 1 21 ( 1)2 2 4a bca bc a b c Dấu “=” xảy ra khi a bc 1
Mặt khác 3( 3)( 1)(b 1)(c 1)27abca Khi đó 1 27 31 ( 3)Pa b ca b c
Dấu “=” xảy ra khi a bc 1
Trang 9TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN9
Từ BBT Ta có maxf(x)=f(4)=18 Vậy ma f(4) 1 1 1 3; 2; 11 48abcxPabcxyza b c
Câu 6: Cho x, y, z0thoả mãn x + y + z0 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
3333x + y + 16zP =x + y + z
Trƣờng THPT Cam Ranh – Khánh Hoà– Lần 1
Lời giải tham khảo
Trước hết ta chứng minh được: 333x + yx + y
4
Đặt x + y + z = a Khi đó 33 33
3333x + y+ 64za - z+ 64z4P== 1 - t+ 64taa (với t = za;0 < t < 1) Xét hàm số f(t) = (1 – t)3 + 64t3 với t 0;1 Có : 22 1f'(t) = 3 64t - 1 - t,f'(t) = 0t =0;1
9 Lập bảng biến thiên
0;164Minf t =81 GTNN của P là 1681 đạt được khi x = y = 4z >0
Câu 7: Cho x, y, z là các số thực dương lớn hơn 1 v| thoả mãn điều kiện: 1+1+12
xyz
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: A = x - 1 y - 1 z - 1
Trƣờng THPT Cam Ranh – Khánh Hoà – Lần 2
Lời giải tham khảo
Ta có 1+1+12xyz , nên : 1(1 -1) + (1 - ) = (1y - 1) + (z - 1)2(y - 1)(z - 1)(1)xyzyzyz1(1 - ) + (1 - ) = (11x - 1) + (z - 1)2(x - 1)(z - 1)(2)yxzxzxz1(1 - ) + (1 -11) = (x - 1) + (y - 1)2(x - 1)(y - 1)(3)zxyxyxy
Nhân vế với vế của (1), (2), (3) ta được (x - 1)(y - 1)(z - 1)1
Trang 10TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN10
Vậy Amax = 1x = y = z =3
82
Câu 8: Giả sử a b c, , là các số thực dương thỏa mãn a b c 1 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
222223( )4( ) 5 (c a) 5abPa bb cbcca Trƣờng THPT Cao Lãnh 2 – Đồng Tháp – Lần 1
Lời giải tham khảo
Áp dụng bất đẳng thức Côsi 222222245( ) 5 ( ) ( ) 9( )4aaab cbc b cb c b c Tương tự: 22224( ) 5 9( )bbc aca c a 2222222224 29 9 c a( ) 5 (c a) 5 ( ) (c a)abababb cb cbccab c 222222222222( )(a b)2 (a b) 2 2 2 2( ) 4 (a b)9 ( ) 9 ( ) 9 ( ) 4 ( ) 4( )4a bcabca bcab c a bca ba bc a bcc a bc Vì a b c 1 a b 1 c nên ta có 2 2222222 2(1 c) 4 (1 c) 3 8 2 3(1 ) 1 (1 ) (1)9 (1 c) 4 (1 c) 4 4 9 1 4cPccccc Xét hàm số 2228 2 3( ) 1 (1 ) , (0;1)9 1 416 2 2 3 1( ) 1 ( 1); ( ) 09 1 ( 1) 2 3f ccccf ccf cccc
Bảng biến thiên
Trang 11TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN11
Từ (1) và (2) suy ra 19
P , dấu đẳng thức xảy ra khi 13
a b c Vậy giá trị nhỏ nhất của P là 1
9
Câu 9: Với x, y, z là các số thực đôi một phân biệt Hãy tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
22 22 2 2.xyyzzxMxyyzzx Trƣờng THPT Chuyên KHTN – Lần 2
Lời giải tham khảo
Câu 10: Xét các số thực dương x, y, z thỏa mãn điều kiện 234345
x y z x y z , chứng minh rằng
333
3
x y z
Trƣờng THPT Chuyên KHTN– Lần 1
Lời giải tham khảo
Xét các số thực dương x, y, z thỏa mãn điều kiện 234345
x y z x y z , chứng minh rằng
333
3
x y z
Trang 12TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN12
Câu 11: Cho x, y, z là các số thực dương v| thỏa mãn điều kiện a2 abb2 c abc Tìm
giá trị lớn nhất của biểu thức:
2222222222 2a 2 2 4acb cababPaccbbcaa babc b Trƣờng THPT Chuyên KHTN – Lần 3
Lời giải tham khảo
Bổ đề : Cho ,x y 0;xy 1 khi đó : 1 2 1 2 2(*)11 x 1 yxyThật vậy (*)222( 1)( )0(1 )(1 )(1 )xyxyxyxy (Luôn đúng) 2 22222221 1 22 2a 2 2 11 1 ( )( )acbcabaccbbcaabac bcacbc Đặt 2( )( ) ( )44abac bcabc abctabab thì ( ), ( ) 2 1 11 2tPf tf tttt Ta có : 22 22 1 1'( ) 01 2f tttt do 2 221 1 2 2( 2) ( 1)2 t tt t t Suy ra : ( ) (4) 12160
f t f Dấu bằng xảy ra khi t 4 abc Vậy : ax 121
60
m
P
Câu 12:Cho x, y, z là ba số thực dương thỏa: x2 + y2 + z2 = 3 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức : P = 3(x + y + z) + 2( 1x 1y 1z )
Trƣờng THPT Chuyên Lê Q Đơn – Khánh Hồ – Lần 1
Lời giải tham khảo
Trước hết ta có: (x – 1)2
Trang 13TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN13
Câu 13:Cho x y z, , là các số không âm thỏa mãn 3
2
x yz
Tìm giá trị nhỏ nhất của: P x3 y3z3x y z2 2 2
Trƣờng THPT Chuyên Nguyễn Huệ – Lần 1
Lời giải tham khảo
▪ Giả sử x minx y z; ; suy ra 0;12x Ta có: 333 222 3x y z xyz x yzx y z xyyzzx 23333 392738 2xyzxyzxyzxyzxyyzzxxyyzzxxyz Ta có: 3332 2 22 2 2227 938 21 1 13 27 98 64 4 8 2215 9 9 1364 2 2 4Pxyzx y zx y zxyzxyyzzxxyzxyzxyyzzxxyzxyzx Vì 21 9 13 9 13 9 130; 02 2 4 2 4 2 2 4yzxyzx x Suy ra 2215 9 3 1 3 9 1364 2 2 4 2 2 4P x x x x Xét 215 9 3 1 3 2 9 13 1, 0;64 2 2 4 2 2 4 2f x x x x x x
Hàm số f x nghịch biến trên 1 1 250;2 f xf 2 64 Vậy GTLN của P bằng 2564 đạt khi 12x yz Câu 14:Cho x y z, , 0 và 2225 x y z 9 xy2yzzx Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
2231xPyzxyz
Trang 14TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN14
Lời giải tham khảo
Đặt 22 2 20 ; ;2 4tty zt t y z yz222222225 9 2 5 9 285 5 9 7 5 2 0 2xyzxyyzxzxyzx yzyzxtxttx txtxt 232 127xPtt với t0 244 190 160ftttfttt
Lập bảng biến thiên suy ra GTLN của P bằng 16 đạt được tại 1; 1
3 12
x y z
Câu 15: Cho các số dương x, y, z thỏa mãn xy;xzyz1 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
2 2 21 4 4Pxyxzyz
Trƣờng THPT Chuyên Sơn La – Lần 1
Lời giải tham khảo
1.11axzyzaxyxzyzaaa 21()axy xzyza
Thay v|o P được:
Trang 15TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN15
323313984'( )3;'( ) 002; (1)11ttttf tf ttttt T 1 2 f’ - 0 + F 12 1 ( ) 12tMin f t
Vậy Min P12 khi 2; 1
2
x zy z xy
Câu 16: Cho x y, thỏa mãn
2222 3yxyxx
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
4422Pxyxy Trƣờng THPT Chuyên Vĩnh Phúc – Lần 1
Lời giải tham khảo
Từ giả thiết ta có y0 và
Trang 16TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN16
Lập bảng biến thiên ta có Min
36
3 4 16
2 2
P khi x y
Câu 17:Cho a b c, , l| độ dài ba cạnh của một tam giác có chu vi bằng 1 Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức : T 4 4 4 1 1 1
abbccaabc
Trƣờng THPT Chuyên Vĩnh Phúc – Lần 2
Lời giải tham khảo
2224 4 4 1 1 1 5 1 5 1 5 11 1 1abcTabcabcaab bc c
Vì a b c, , l| độ dài ba cạnh của một tam giác có chu vi bằng 1 , , 0;12a b c Ta có 5 12 3 1 2 22 1 118 3 0 , 0;2aaaaaa aa a
Từ đó suy ra : 5 12 18 3, 0;12aaaa a
Ta cũng có 2 bất đẳng thức tương tự:
25 1 118 3, 0;2bbbb b và 25 1 118 3, 0;2cccc c
Cộng các bất đẳng thức này lại với nhau ta có :
2225 1 5 1 5 118 9 9abcTabcaab bc c
Dấu đẳng thức xẩy ra khi 13
a bc Tmax 9 đạt được 1
3
abc
Vậy Cho a b c, , l| độ dài ba cạnh của một tam giác có chu vi bằng 1 , thì giá trị lớn nhất của biểu thức : T 4 4 4 1 1 1
abbccaabc
bằng 9 v| đạt được khi và chỉ khi
13
a bc
Chú ý: Để có được bất đẳng thức 5 12 18 3, 0;12aaaa a ta đã sử dụng phương ph{p tiếp tuyến
Trang 17TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN17
Trƣờng THPT Chuyên Vĩnh Phúc – Lần 3
Lời giải tham khảo
P AB Trong đó 22225 3 3 5A x xy y x xy y và 22222 2B x xy y x xyy 3 3 2016 6048 *Axy
dấu đẳng thức xẩy ra khi và chỉ khi x y 1008
22226A 180x 36xy108y 108x 36xy180y 2 2 2 211x 7y 59 xy 11y 7x 59 yx 11x7y 11y7x18xy 2 2 2016 4032 **Bxy
dấu đẳng thức xẩy ra khi và chỉ khi x y 1008
2222
4B 16x 16xy32y 32x 16xy16y
2 2 2 2
3x 5y 7 xy 3y 5x 7 yx
3x5y 3y5x 8 xy
Từ * và ** ta đươc P A B 6048 4032 10080 , dấu đẳng thức xẩy ra khi và chỉ khi
1008
x y Vậy Pmin 10080 xy 1008
Câu 19: Cho a b c, , là các số thực dương thỏa mãn a b c 2 4abc.
2016
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức Pabc
abc bca cab.
Trƣờng THPT Chuyên Hạ Long – Lần 2
Lời giải tham khảo
Theo bất đẳng thức Cơ-si, ta có
4441 1 1 1.22 2 2abcPabbccaa bcb cac ab
Với các sớ thực x y z , ta có , , (x y )2 (y z)2 (z x)2 0 xy yz zx x 2y2z2 Do đó 4441 1 1 1 1 1 1 12 2 2abbccaabbccaabcabc Suy ra 2 .a b cPabc
Từ giả thiết, ta có a b c 4032 abc Do đóP2016
Với 1 2
1344
Trang 18TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN18
Câu 20:Cho hai số dương x, y ph}n biệt thỏa mãn: 2
x 2y12 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
2444 4 5Px y 8 x y
Trƣờng THPT Chuyên Long An – Lần 1
Lời giải tham khảo
Từ điều kiện, dùng bất đẳng thức côsi suy ra: 0xy8 Đ{nh gi{ 22221 . 5 . 116 64 2xyPx yyxy x Đặt tx yt 2y x Khi đó 1 . 2 2 5 . 116 64 2Ptt Xét hàm số ( ) 1 .2 5 . 1 116 64 2 8f ttt (với t > 2)
Tính đạo hàm, vẽ bảng biến thiên, tìm được:
2;527264min ( )f t f
Tìm được giá trị nhỏ nhất của P là 27
64 khi x = 2 và y = 4
Câu 21: Cho 3 số thực không âm a, b, c thỏa 222
5abc6abbcca
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức 22
2
Pa bcbc
Trƣờng THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành– Lần 1
Lời giải tham khảo
Từ điều kiện suy ra a b c 2b c
412 ,2P tt t b c ax 3, 1, 12 2mP a c b
Câu 22: Cho a, b, c là các số thực không âm thỏa mãn 8(a2 + b2 + c2) = 3(a + b + c)2
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P = a(1 – a3) + b(1 – b3) + c
Trƣờng THPT Đa Phúc – Hà Nội – Lần 1
Lời giải tham khảo
+) Từ giả thiết ta có: 5c2 – 6 (a+b)c + (a+b)2 0 1( )
Trang 19TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN19
+) Ta có 4 4 1( )4 ,8a b a b a b => P 2( ) 1( )48a ba b +) Xét 433( ) 2 (t 0), '( ) 2 ; '( ) 0 48 2ttf t t f t f t t+) BBT:< T 0 34 + f’(t) + 0 - f(t) 33 42+) MaxP = 33343 4224abc .
Câu 23:Cho ba số thực dương a b c, , thỏa mãn a2 b2 c2 4 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 3a2 2 3b2 2 3c2
P
bccaab
Trƣờng THPT Đa Phúc – Hà Nội – Lần 2
Lời giải tham khảo
Từ giả thiết 2 2 2 4
, , 0; 2, , 0abca b ca b c và 2222224 4a bcbca <Do đó 2222222222223333 3 3 3 3 3 3 3 34 4 4 4 4 4abcabcabcPbccaababcaab bcc Vì , ,a b c0.Xét hàm sớ 34f x xx với x 0; 2 Có 2 2 3' 4 3 ' 0 , (0) 0, (2) 03fxxfxx ff
Trang 20TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN20
32 3 2 3 2 3 16 343 3 3 9f
Từ bảng biến thiên ta có 16 3
0 ( ) , 0; 2 9f xx Tức 3 2 2 3316 3 1 9 3 9 30 4 , 0; 29 4 16 3 4 16 3xxxxxxxxx Dấu ‚=‛ khi 2 33x Áp dụng ta có 3 23 9 3 2 9 2 3 23 9 3 2 9 2 3 23 9 3 2 9 2 ; ; , ( , , 0; 2 )4 16 3 16 4 16 3 16 4 16 3 16aaabbbccca b ca a b b c c
Cộng theo vế 3 bất đẳng thức trên ta được
222 2229 9 9 9 916 16 16 16 4abcP a bc Và dấu ‚=‛ xảy ra 2 33abc Vậy min 94
P đạt được, khi và chỉ khi 2 33
a bc
Câu 24: Cho , ,a b c l| độ dài ba cạnh của một tam giác thỏa mãn 2c babc Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức S 3 4 5
bcaacbab c
Trƣờng THPT Phƣớc Bình- Bình Phƣớc – Lần 1
Trang 21TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN21
Áp dụng bất đẳng thức 1 1 4 ,x 0,y 0.x yxy 1 1 1 1 1 12 3Sbcaacbbcaabcacbabc suy ra S 2 4 6.cba
Từ giả thiết ta có 1 2 a,
c b nên 2 4 6 2 1 2 3 2 a 3 4 3.
cbacbaa
Vậy giá trị nhỏ nhất của S bằng4 3 Dấu bằng xảy ra khia bc 3
Câu 25: Cho , ,a b c là các số thực không âm thỏa mãn a b2 2c b2 2 1 3b Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 22221 4 81 1 2 3bPabc Trƣờng THPT Phƣớc Bình- Bình Phƣớc – Lần 2
Lời giải tham khảo
- Ta có: 22222221 4 8 1 1 81 1 2 3 1 1 312bPabcacb - Đặt d 1b , khi đó ta có: 22221 3a b c b b trở thành a2 c2 d23d Mặt khác: 22 22 21 1 8 8 81 3 31 22 2Padcdca 2264 2562 2 1052adcdac - Mà: 2a4d2ca2 1 d2 4 c2 1 a2d2 c2 6 3d6 Suy ra: 2a d 2c6
- Do đó: P1 nên GTNN của P bằng 1 khi 1, 1, 12
a c b
Câu 26: Cho a, b, c là các sớ thực dương
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 1 4 1
Trang 22TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN22
Trƣờng THPT Phƣớc Bình- Bình Phƣớc – Lần 3
Lời giải tham khảo
Ta có 2 2 2 1 14 4 44 2 4 2bcbcabcabbc và 4 1 18 a 2b 3c 4 a b c 4 b 2c Suy ra 1 1 4 4Pa b cac b , Đặt t a b c t, 0Xét 221 1 1 1( ) , 0, '( ) ; '( ) 0 44 4 4 4f ttf tf tttttt T 0 4 +F’ - 0 + f -161
Suy ra giá trị nhỏ nhất của P bằng -161 khi 21422bcacbacbcbacb.
Câu 27: Cho , ,a b c là các sớ thực dương
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: 3 4 8
2 2 3acbcPab ca bca bc Trƣờng THPT Phƣớc Bình- Bình Phƣớc – Lần 4
Lời giải tham khảo:
Đặt 2 5 32 23xab caxyzya bcbxyzza bccyz
Do đó ta cần tìm giá trị nhỏ nhất của
Trang 23TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN23
Đẳng thức xảy ra khi b 1 2a c, 4 3 2 a
Vậy GTNN của P là 12 2 17.
Câu 28:Cho các số thực dương a, b, c thỏa mãn ab1; c a bc3 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 2 6ln( 2 )
1 1bcacPabcab Trƣờng THPT Phƣớc Bình – Bình Phƣớc – Lần 5
Lời giải tham khảo
2 1 2 12 6ln( 2 )1 11 12 1 6ln( 2 )1 1abcabcPabcababcabcab
Ta chứng minh được c{c BĐT quen thuộc sau:
1 1 2)1 a 1 b 1 ab (1) 1) (2)2abab Thật vậy, 1 1 2) 2 1 2 1 11 a 1 b 1 aba babab 2 1 0abab
luôn đúng vì ab1 Dầu ‚=‛ khi a=b hoặc ab=1 21) 1 02abab ab
Dấu ‚=‛ khi ab=1
Trang 24TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN24
2233316 12 ( ) 6ln , 0;16 2 4 6 86 6 16 32'( )tPf tt tttttttf ttttt BBT t 0 4 f’(t) - 0 + f(t) 5+6ln4
Vậy, GTNN của P là +6ln4 khi a=b=c=1.
Câu 29: Cho ,a b0 thỏa mãn 22 22
2 a b a b Tìm Min P, với 2211 1 1abPbaab Trƣờng THPT Hùng Vƣơng – Bình Phƣớc– Lần 1
Lời giải tham khảo
Trang 25TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN25
Câu 30: Cho , ,a b c 0 thỏa mãn a 2bc và a2 b2 c2 2 abbcca Tìm giá trị lớn nhất
của biểu thức 2 11 2acabPa bcabac abc Trƣờng THPT Hùng Vƣơng – Bình Phƣớc – Lần 2
Lời giải tham khảo
222222 22 1 2 11 12 22 2 212 1ab bccaabcabcabacaab bccaabacab acab acab acabaca bcababab acaca bcababa bcab222212 241 1 1 12ac abcacabcababababac abcababKhi đó 2 1 1 2 1 1 2 1; 0PtababababababXét hàm số 2 1; 0, ' 1 2 , ' 02f ttt tf tt f ttt 0 12 'ft 0 f t0 14Kết luận: 1 2 2 2 2, ,4 2 2MaxPkhi abc
Câu 31: Cho a, b là các số thực thỏa mãn : a b 2 a 2 3 b20142012 Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức : 2 2 2015 2 1
Trang 26TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN26
Lời giải tham khảo
2 20151 4 1 51Ta ba ba b Max = 4096577 20152026T Min = 4044122 20152013T
Câu 32: Cho a, b, c là ba số dương Tìm gi{ trị lớn nhất của biểu thức:
2221 21 1 11Pabcabc Trƣờng THPT Đồng Xoài – Bình Phƣớc– Lần 2
Lời giải tham khảo
Trang 27TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN27
Vậy giá trị lớn nhất của 1
4P khi 311abcabcabcc
Câu 33: Cho các sớ thực dương a, b,c Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức sau:
323P.aababcabc Trƣờng THPT Đồng Xồi – Bình Phƣớc – Lần 3
Lời giải tham khảo
Áp dụng bất đẳng thức Cơsi ta có 3 1 a4b1 a4b 16c4aababca abc22433
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a4b 16c Suy ra 33P2 abcabc
Đặt t abc, t0 Khi đó ta có: 33P2ttXét hàm số 33f t2tt với t0 ta có 332f ' t2t2t t 332f ' t00t 12t2t t
Bảng biến thiên
Trang 28TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN28
Do đó ta có t 03min f t2 khi và chỉ khi t1Vậy ta có 3P2
, đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi abc 11641a,b,ca4b 16c212121
Vậy giá trị nhỏ nhất của P là 32 khi và chỉ khi 16 41a, b,c,,21 21 21 .
Câu 34: Cho các số không âm , ,a b c thỏa mãn a b c 3
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức 333
( ) ( ) ( )
P a b b c ca
Trƣờng THPT Chuyên Quang Trung – Bình Phƣớc – Lần 2
Lời giải tham khảo
Giả thiết cho 2(a
4+b4)+8c2 =9(a2+b2)cÛ c£a2+b2 £8c Ta có: 22( ) ( 2 ) ( ) ( 2 )16 1b ca cca cb ccPca cb c 222 ( ) ( )(b c) 2cb ca c 16 c 1a cb c 222( ) ( ) 2 ( 2 ) 16 1 8 2 16 1BCSc a bb ca c c cccc Xột hm f (c)=8c-2c2+16 c+1 vi cẻ(0;+Ơ) có f (c)=0Ûc=3.
Dựa vào bảng biến thiên ta có Pmax =38 khi c=3Þa=b=2 3.
Câu 35: Cho a b c, , thuộc đoạn [1,2] Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
22( ) 24 4 4ab cbcPbccbc
Trƣờng THPT Quang Trung – Bình Phƣớc – Lần 1
Lời giải tham khảo
Trang 29TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN29
Khi đó 2'222 4f (t) 0(t 4 t 1)t t 1(1)6
P f Dấu bằng xảy ra khi
2
ca b
Câu 36: Cho x, y, z là các số thực dương thỏa mãn x yz và x yz3 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: Pxz 3y
zy
Trƣờng THPT Nguyễn Hữu Cảnh – Bình Phƣớc – Lần 1
Lời giải tham khảo
Ta có xxz 2 ,x
z zyz 2z
y
Từ đó suy ra Pxz 3y 2xxz 2zyz 3y
zy
2
2(xz) y x( yz) xzyz 2(xz) yx y( z)
Do x0 và yz nên (x y z) 0 Từ đ}y kết hợp với trên ta được
2223 2( ) 2(3 ) ( 1) 5 5xzPyxzyyyyzy
Vậy giá trị nhỏ nhất của P bằng 5 đạt khi x=y=z=1
Câu 37: Cho ba số thực x y z, , thoả mãn: x2y2z2 2x4y1 Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức T 2(x z) y.
Trƣờng THPT Nguyễn Hữu Cảnh – Bình Phƣớc – Lần 2
Lời giải tham khảo
2 2
2222
2 4 1 1 2 4 1
x y z x y x y z
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz Xét mặt cầu:
2 2 2
: 1 2 4
Sx y z Có tâm I1; 2; 0 ,bán kính R2
Xét mp : 2x y 2z T 0
G/s M x y z ; ; Từ 1 có điểmM nằm bên trong S và kể cả trên mặt cầu S
Trang 30TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN30
Với T 2 thì M l| giao điểm của mp : 2x y 2z 2 0 V| đường thẳng đi qua I và
1 2: 22xtytzt 1; 4; 43 3 3M
Với T10 Tương tự 7; 8 4;
3 3 3
M
Vậy minT 2 khi
1343xyz maxT10 khi 738343xyz
Câu 38: Cho ba sớ thực dương x y z, , Hãy tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: 22249224Pxyxzyzxyz
Trƣờng THPT Nguyễn Hữu Cảnh – Bình Phƣớc – Lần 3
Lời giải tham khảo
Trang 31TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN31
t 0 6 f t + 0 f t 58Vậy 58P Suy ra max 58P khi xyz 6xyz xyz 2
Câu 39: Cho x, y, z là các số thực dương thõa: xyz = 1 Tìm gi{ trị nhỏ nhất của biểu thức :
2( ) 2( ) 2( ) 2 2 2x y zy z xz x yAy yz z z zx x x xy y Trƣờng THPT Hà Huy Tập – Lần 1
Lời giải tham khảo
2( ) 2( ) 2( ) 2 2 2x y zy z xz x yAy yz z z zx x x xy y
Từ giãi thiết x y z2( ) 2x yz2 2 x2 1 2x x
x Tương tự: y z x2( ) 2 y y z x y; 2( ) 2 z zKhi đó 2 2 22 2 2y yx xz zAy yz z z zx x x xy y Đặt 4 2924 2292 4 29c abx xa x xy ya bcb y yz zy yc z zx xb caz z
B}́t đẵng thức trỡ thành: 2 4 2 4 2 4 29c aba bcb caAbca 2 4 6 29c a ba b cb c ab c a
Trang 32TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN32
Câu 40: Cho ba số thực dương a, b, c thỏa mãn a[0;1],b[0;2],c [0;3] Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức 2222(2 ) 81 2 3 ( ) 8 12 3 27 8ab ac bcbbPa bcb c b a cabc
Trƣờng THPT Anh Sơn 2 – Nghệ An – Lần 1
Lời giải tham khảo
Ta có a[0;1],b[0;2],c [0;3] (1 )( ) 0 2 3 2(2 )( ) 0 2 2a b cb cab aca bcab bc acb a cacab bc (1) 2(2 ) 2(2 )1 2 3 1 2ab ac bcab ac bca bcab ac bc
Mặt khác b c a b c( ) vì a[0;1], suy ra
8 8 8( ) 8 ( ) ( ) 8 2 8bbbb c b a ca b cb a cab bc ac
Với mọi số thực x, y, z ta có 222222
(xy) (yz) (zx) 0 2(x y z )2xy2yz2zx22223(xyz ) (xyz) (2) Áp dụng (2) và (1) ta có 222222212a 3b 27c 3[(2 )a b (3 ) ]c (2a b 3 )c 2a b 3c2ab bc ac222 2 812 3 27 8bbab bcacabc Suy ra 2(2 ) 81 2 2 8 2 8ab bc acbbPab bc acab bc acab bc ac 2(2 ) 81 2 2 8ab bc acPab bc acab bc ac Đặt t2ab bc ac với t[0;13] Xét hàm số ( ) 2 8 ; [0;13]1 8tf tttt có''222 8( ) ; ( ) 0 6( 1) ( 8)f tf tttt Tính (0) 1; (6) 16; (13) 477 21f f f ( ) 16, [0;13]7f tt và ( ) 167f t khi t6 Do đó 167P Khi 1; 2; 23a b c thì 167
P Vậy giá trị lớn nhất của P là 167
Câu 42: Cho x, y, z là các số thực dương thỏa mãn 222
2
x y z x Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
2242 1 1xzzxPxyyxy
Trang 33TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN33
Lời giải tham khảo
GT 2 2
2x 2xyzxy 2z xyxxyxzyz
1
Dấu bằng khi x y z
Từ (1) v| x, y, z dương suy ra ,
1 1 2 1zxxzxyyxyxy 224xxPxyxy Đặt 20 2 4xtPttxy Xét hàm số 22 4 , 0 1f t tt tLập BBT cho ta 1 14 4f t f Kết luận: 1 1 3 4; ; ; ;4 13 13 13MaxP x y z
Câu 43: Cho các số thực a, b, c thõa mân abc v| a2b2c2 5 Chứng minh rằng : (ab)(bc)(ca)(abbcca)4
Trƣờng THPT- Đoàn Thị Điểm – Khánh Hoà – Lần 1
Lời giải tham khảo
Áp dụng BĐT Cauchy cho 3 số dương ta có: 3ab bc ca 3 (3 abc)2 abc1
Suy ra: 2221 11 ( ) ( ) ( ) 3 (1).1 ( ) 3a b cabc a b ca ab bc caaa b ca Tương tự ta có: 21 1 (2), 21 1 (3).1 b c a( )3b 1 c a b( ) 3c Cộng (1), (2) và (3) theo vế với vế ta có: 2221 1 1 1 1 1 1 1( )1 ( ) 1 ( ) 1 ( ) 3 3ab bc caa b cb c ac a bcbcabcabc
Dấu ‚=‛ xảy ra khi và chỉ khi abc1,ab bc ca 3 abc 1, ( , ,a b c0).
Câu 44: Cho x y z, , là các số thực dương thỏa mãn xyyzzx3 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 222222333 18 8 8xyzSxyzyzx
Trƣờng THPT Đoàn Thƣợng – Hải Dƣơng – Lần 1
Trang 34TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN34
Ta có (x yz)2 3(xyyzzx) 9 xyz 3Mặt khác 22222221(1)4(1)1(1)22x yz x y z x y z x yzĐẳng thức xảy ra x yz 12232 (y 2) (y 2 y 4) 60 8 (y 2)(y 2 y 4)2 2yyy 2223268xxyyy
Tương tự cộng lại ta được
222222222333 26 6 68 8 8xyzxyzyyzzxxyzx Đẳng thức xảy ra x yz1Ta lại có 2222222222( )6 6 6 6 6 6xyzxyzyyzzxxyyzzxx 22( )( ) ( ) 12xyzxyzxyz Đặt t xyz t, 3 và xét hàm số 22( ) , 312tf tttt Ta có 22224'( ) , '( ) 0 0, 24( 12)ttf tf ttttt t 3 24 f t + 0 f t1248471 3;1min ( ) 3, 3 12f tSSxyz Vậy minS 3
Câu 45: Cho a b c, , là các số thực dương thỏa mãn a2 b2 c2 3 Tìm giá trị lớn nhất của biểu
Trang 35TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN35
Trƣờng THPT Đoàn Thƣợng – Hải Dƣơng – Lần 2
Lời giải tham khảo
- Áp dụng bất đẳng thức Cơsi ta có : 22 2 2 2 2 2 2 2 222222222222222222222222222223 3142 21 1 1 1 11 1 1 4 4 2 2 4 2 2 4 8ccaaabbcccaaccaabbbbcaabbcabbccaabbcabbcabbcabbcbbbbbcabcacabb - Xét bất đẳng thức : 3 3 1(x y)34
x y (phải chứng minh bđt này)
Áp dụng : 333 33 33333(ab ) 1.44bca bb cbbcac ac a 31 1 1.4 8 96bbbbPcaca Đặt tbb,ca khi đó t0 và 1 3 1 1.96 8 4P t tXét hàm số ( ) 1 3 1 196 8 4f t t t với t 0 Ta có '( ) 1 2 1; '( ) 0 2,32 8f t t f t t vì t 0.
Suy ra bảng biến thiên:
Dựa vào bảng biến thiên ta có 5 ,12
P dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi t2
Vậy giá trị lớn nhất của P là 5 ,
12 đạt được khi a bc 1
Câu 46: Cho ba số dương x, y, z thỏa mãn: x yz 1
Tìm giá trị nhỏ nhất của:
xyyzzxPxyzyzxzxy
Trƣờng THPT Đông Du - ĐăkLăk– Lần 1
Lời giải tham khảo
Trang 36TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN36
1 11 (1 )(1 )xyzzxyzxyxyxy 1 11 (1 )(1 )yzxxyzxyzyzyz 1 11 (1 )(1 )zxyyzxyzxxzxz Khi đó xyyzzxPxyzyzxzxy 1 1 1(1 )(1 ) (1 )(1 ) (1 )(1 )zxyxyyzxz 3 1 1 13 3(1 )(1 ) (1 )(1 ) (1 )(1 )zxyxyyzxz
Vậy Min P = 3 khi x = y = z = 1
3
Câu 47: Cho x y z, , là ba số dương có tổng bằng 1 Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức sau: P 1 x 1 y 1z
Trƣờng THPT Đông Du – Đăk-lăk– Lần 2
Lời giải tham khảo
+ Áp dụng BĐT AM-GM, ta có 212 3 5 31 3 2 6xxx
+ Tương tự, ta thu được
2 2 2 5 3 5 3 5 31 1 1 23 3 3 6 6 6xyzxyz + Suy ra P 6
+ Dấu bằng xảy ra khi 13
Trang 37TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN37
Câu 48: Cho a b c, , là các số dương v| a b c 3 Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
333bccaababcbcacabP
Trƣờng THPT Đông Du – Đăk - Lăk – Lần 3
Lời giải tham khảo
Với a + b + c = 3 ta có 3 ( ) ( )( )bcbcbca bc a a b cbc a b a c 1 12bca bac Theo BĐT Cô-Si: 1 1 2( )( )a bac a b ac , dấu đẳng thức xảy rab = cTương tự 1 123cacabab cb ca và 1 123ababcac bcab Suy ra P 32( ) 2( ) 2( ) 2 2bc caab bcab caa b ca bc ab c
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a = b = c = 1 Vậy max P = 3
2 khi a = b = c = 1.
Câu 49: Cho các số thực x y, thỏa mãn x y 1 2x 4 y1 Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S (xy)2 9 xy 1
xy
Trƣờng THPT Đồng Gia – Hải Dƣơng – Lần 1
Lời giải tham khảo
Điều kiện: x2;y 1;0 xy 9; Ta có 20 1 2 2 1 1 3( 1) ( 1) 3( 1)0 1 3 1 4.xyxyxyxyxyxyxy Đặt t xy t, [1;4], ta có 2 19Sttt 1 1'( ) 2 0, [1; 4]2 9 2S ttttt t
Vậy S(t) đồng biến trên [1;4]
Trang 38TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN38
Câu 50: Cho a, b, c là các số thực dương thoả mãn a+b+c=3 Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
323 1 1 1abcPab bccaabc Trƣờng THPT Đồng Xồi – Bình Phƣớc – Lần 2
Lời giải tham khảo
Áp dụng Bất đẳng thức 2 3 , , ,x yz xyyzzx x y z ta có: 2 3 9 abc 0abbcca abc a bc 3ab bccaabc Ta có: 331a 1b 1c 1 abc ,a b c, , 0 Thật vậy: 1a1b1c 1 a bc abbccaabc 2 33 3 3
1 3 abc3 abc abc 1 abc
Khi đó 332 113 1abcPQabcabc
Đặt 6abc t Vì a b c, , 0 nên
30 13abcabc Xét hàm số 2232, t 0;113 1tQtt 522322 1 1' 0, t 0;11 1t ttQ ttt
Do hàm số đồng biến trên0;1 nên 5
1 26QQ t Q Từ (1) và (2) suy ra 56PVậy max 56
Trang 39TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN39
Câu 51: Cho các số thực dương a, b thỏa mãn 2
2 12
a b Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
2444 4 58Paba b Trƣờng THPT Đồng Đậu – Vĩnh Phúc – Lần 2
Lời giải tham khảo
Từ giả thiết và bất đẳng thức CơSi ta có:
222 12 4 2 16 4 2 16 2 4 2 16 0 8a b a b a b a b abDo đó 2222244224 4 5 1 5 1 .64 8 8 16 642a bababPababa bbaba Đặt tab (t 2)ba , ta có 1 2 5 1 1.16 64 2 8Ptt Xét hàm số 1 2 5 1 1( ) ê (2; )16 64 2 8f tttr nt Ta có 21 5 1 5'( ) ; '( ) 08 64 2 2f ttf ttt BBT:
Từ bảng biến thiên ta có
2;5 27min ( )2 64f tf Suy ra 2764
P , dấu bằng xảy ra khi a2,b4.
Vậy P đạt giá trị nhỏ nhất bằng 27
64 khi a2,b4.
Câu 52: Cho , ,a b c là những số dương thỏa mãn: 222
3a bc Chứng minh bất đẳng thức 2221 1 1 4 4 47 7 7a bb cc aa b c
Trang 40TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2016
VÌ CỘNG ĐỒNG - THẦY TÀI – 0977.413.341 – MINH CHÂU – YÊN MỸ - HƯNG YÊN40
Lời giải tham khảo
Áp dụng bất đẳng thức 1 1 4 (x 0,y 0)x yxy Ta có: 1 1 4 ; 1 1 4 ; 1 1 42 2 2a+b+ca bb c ab c b cc a a bcc aa b Ta lại có: 22222222221 2 22 4 4 2 2 02 2 4 72 1 1 1 0abcabca b cabcaabc Tương tự: 1 22 ; 1 222b c a b 7 2c a bc 7
Từ đó suy ra 1 1 1 24 24 24
7 7 7
a bb cc aa b c
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a = b = c = 1
Câu 53: Cho các số x, y, z là những số thực dương thỏa mãn: xy yz zx 1 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
222xyzAxyyxzx
Trƣờng GDTX Cam Lâm _ Khánh Hoà – Lần 2
Lời giải tham khảo
Áp dụng bất đẳng thức Cơ Si, ta có:
2222 (1)2xyxxyxyxxxxyxyxyxyxxxy
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x y
Chứng minh tương tự ta có:
2 (2)2yzyyyz
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi y z
2 (3)2zxzzxz
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi xz
Từ (1); (2); (3) suy ra 12
A xyz