Cho x,y,z không âm thỏa x+y+z=1. Tìm giá trị min, max của biểu thức
P=xy+yz+zx-2xyz
Đơn giản cho hợp với thi đại học

*) Dễ thấy
[TEX]xy \geq xyz[/TEX]
[TEX]yz \geq xyz[/TEX]
[TEX]zx \geq 0[/TEX]
nên [TEX]xy+yz+zx-2xyz \geq 0[/TEX]
ta chỉ cần chỉ ra 1 trường hợp có dấu = là [TEX]x=y=0,z=1[/TEX]
Vậy min [TEX]P=0[/TEX]
*)Dự đoán max [TEX]P=\frac{7}{27}[/TEX] khi [TEX]x=y=z=\frac{1}{3}[/TEX]
Ta xét [TEX]f(x,y,z)=P-\frac{7}{27}[/TEX]
[TEX]f(x,y,z)=x(y+z)+yz-2xyz-\frac{7}{27}[/TEX]
cố định x
[TEX]f(yz)=x(1-x)+yz-2xyz-\frac{7}{27}[/TEX]
ta có [TEX]0 \leq yz \leq \frac{(1-x)^2}{4}[/TEX]
chú ý [TEX]f(yz)[/TEX] là hàm số bậc một nên đồ thị nó là đường thẳng
dễ phân tích được
[TEX]f(0)=-(x-\frac{1}{2})^2 \leq 0[/TEX]
[TEX]f(\frac{(1-x)^2}{4})=-\frac{1}{2}(x-\frac{1}{3})^2(x+\frac{1}{6}) \leq 0[/TEX]
ta nhận thấy hai đầu mút của [TEX]f(yz)[/TEX] đều [TEX]\leq 0[/TEX]
mà [TEX]f(yz)[/TEX] là hàm bậc một
nên [TEX]f(yz) \leq 0[/TEX] với mọi yz thỏa mãn [TEX]0 \leq yz \leq \frac{(1-x)^2}{4}[/TEX]
suy ra [TEX]P \leq \frac{7}{27} [/TEX]