Toán 9 Cho $x,y,z>0$ thỏa mãn $\sum \sqrt{x}=1$. CMR: $\sum \sqrt{\frac{xy}{x+y+2z}}\leq \frac{1}{2}$

NoName23

Học sinh
Thành viên
2 Tháng một 2018
197
54
36
20
Hải Phòng
THCS Lương Khánh Thiện

Ann Lee

Cựu Mod Toán
Thành viên
14 Tháng tám 2017
1,782
2,981
459
Hưng Yên
Cho các số thực dương x,y,z thỏa mãn: [tex]\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}=1[/tex]
CMR:[tex]\sqrt{\frac{xy}{x+y+2z}}+\sqrt{\frac{yz}{y+z+2x}}+\sqrt{\frac{zx}{z+x+2y}}\leq \frac{1}{2}[/tex]
( áp dụng: [tex](a+b)^{2}\leq 2(a^{2}+b^{2})[/tex]
Theo BĐT Cauchy ta có:
[tex]\frac{x}{z+x}+\frac{y}{z+y}\geq 2\sqrt{\frac{x}{z+x}.\frac{y}{z+y}}=\frac{4\sqrt{xy}}{2\sqrt{(z+x)(z+y)}}\geq \frac{4\sqrt{xy}}{z+x+z+y}=\frac{4\sqrt{xy}}{x+y+2z}\\\Rightarrow \frac{\sqrt{xy}}{4}.\left ( \frac{x}{z+x}+\frac{y}{z+y} \right )\geq \frac{xy}{x+y+2z}\\\Rightarrow \sqrt{\frac{xy}{x+y+2z}}\leq \sqrt{\frac{\sqrt{xy}}{4}.\left ( \frac{x}{z+x}+\frac{y}{z+y} \right )}[/tex]
Tương tự....
Suy ra [tex]\sqrt{\frac{xy}{x+y+2z}}+\sqrt{\frac{yz}{y+z+2x}}+\sqrt{\frac{zx}{z+x+2y}}\leq \sqrt{\frac{\sqrt{xy}}{4}.\left ( \frac{x}{z+x}+\frac{y}{z+y} \right )}+\sqrt{\frac{\sqrt{yz}}{4}\left ( \frac{y}{x+y}+\frac{z}{x+z} \right )}+\sqrt{\frac{\sqrt{zx}}{4}.\left ( \frac{z}{y+z}+\frac{x}{y+x} \right )}(1)[/tex]
Ta có BĐT phụ: [tex](a+b+c)^2\geq 3(ab+bc+ca)[/tex] với [TEX]a,b,c>0[/TEX]
Áp dụng BĐT phụ trên ta được:
[tex]3(\sqrt{xy}+\sqrt{yz}+\sqrt{zx})\leq (\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z})^2=1[/tex]
Theo BĐT Bunyakovsky ta có:
[tex]\left [ \sqrt{\frac{\sqrt{xy}}{4}.\left ( \frac{x}{z+x}+\frac{y}{z+y} \right )}+\sqrt{\frac{\sqrt{yz}}{4}\left ( \frac{y}{x+y}+\frac{z}{x+z} \right )}+\sqrt{\frac{\sqrt{zx}}{4}.\left ( \frac{z}{y+z}+\frac{x}{y+x} \right )} \right ]^{2}\\\leq \left ( \frac{\sqrt{xy}}{4}+\frac{\sqrt{yz}}{4}+\frac{\sqrt{zx}}{4} \right )\left [ \left ( \frac{x}{z+x}+\frac{y}{z+y} \right )+\left ( \frac{y}{x+y}+\frac{z}{x+z} \right )+\left ( \frac{z}{y+z}+\frac{x}{y+x} \right )\right ]\\= \left ( \frac{\sqrt{xy}}{4}+\frac{\sqrt{yz}}{4}+\frac{\sqrt{zx}}{4} \right ).3\\ =\frac{1}{4}.3(\sqrt{xy}+\sqrt{yz}+\sqrt{zx})\\\leq \frac{1}{4}\\\Rightarrow \sqrt{\frac{\sqrt{xy}}{4}.\left ( \frac{x}{z+x}+\frac{y}{z+y} \right )}+\sqrt{\frac{\sqrt{yz}}{4}\left ( \frac{y}{x+y}+\frac{z}{x+z} \right )}+\sqrt{\frac{\sqrt{zx}}{4}.\left ( \frac{z}{y+z}+\frac{x}{y+x} \right )}\leq \frac{1}{2}(2)[/tex]
Từ (1) và (2) suy ra đpcm
Dấu = xảy ra khi x=y=z=1
 
Top Bottom