

Cho `3` số thực dương x,y,z thỏa mãn `x^2≥y^2+z^2`
Tìm GTNN của `P=1/x^2(y^2+z^2)+(7x^2)/2(1/y^2+1/z^2)+2023`
Hãy luôn nhớ cảm ơn và vote 5*
nếu câu trả lời hữu ích nhé!
Ta có:
$P = \frac{y^2 + z^2}{x^2} + \frac{7x^2}{2} \left( \frac{1}{y^2} + \frac{1}{z^2} \right) + 2023$
Áp dụng bđt $\frac{1}{a} + \frac{1}{b} \ge \frac{4}{a+b}$ cho $a=y^2, b=z^2$ (với $y, z > 0$), ta có:
$\frac{1}{y^2} + \frac{1}{z^2} \ge \frac{4}{y^2 + z^2}$
$P \ge \frac{y^2 + z^2}{x^2} + \frac{7x^2}{2} \cdot \frac{4}{y^2 + z^2} + 2023$
$P \ge \frac{y^2 + z^2}{x^2} + \frac{14x^2}{y^2 + z^2} + 2023$
Đặt $t = \frac{y^2 + z^2}{x^2}$.
Do $x, y, z > 0$ và $x^2 \ge y^2 + z^2$, ta có:
$0 < y^2 + z^2 \le x^2 \implies 0 < \frac{y^2 + z^2}{x^2} \le 1$.
Vậy $0 < t \le 1$.
Khi đó, bất đẳng thức trở thành:
$P \ge t + \frac{14}{t} + 2023$
Xét hàm số $f(t) = t + \frac{14}{t}$ với $0 < t \le 1$.
Ta có: $f(t) = t + \frac{14}{t} = \left( t + \frac{1}{t} \right) + \frac{13}{t}$.
$f(t) = t + \frac{14}{t} = (t + \frac{14}{t})$.
với $0 < t_1 < t_2 \le 1$:
$f(t_2) - f(t_1) = (t_2 + \frac{14}{t_2} ) - (t_1 + \frac{14}{t_1})$
$= (t_2 - t_1) + 14(\frac{1}{t_2} - \frac{1}{t_1})$
$= (t_2 - t_1) + 14 \frac{t_1 - t_2}{t_1 t_2}$
$= (t_2 - t_1) \left( 1 - \frac{14}{t_1 t_2} \right)$
Vì $0 < t_1 < t_2 \le 1$ nên $t_2 - t_1 > 0$ và $0 < t_1 t_2 < 1$.
Do đó $\frac{14}{t_1 t_2} > 14$, suy ra $1 - \frac{14}{t_1 t_2} < 1 - 14 = -13 < 0$.
Vậy $f(t_2) - f(t_1) < 0$, hàm số $f(t)$ nghịch biến trên $(0, 1]$.
$min f(t) = f(1) = 1 + \frac{14}{1} = 15$.
Suy ra: $P \ge 15 + 2023 = 2038$.
GTNN $P$ là $2038$.
Dấu "=" xảy ra khi:
1. $\frac{1}{y^2} + \frac{1}{z^2} = \frac{4}{y^2 + z^2} \implies y^2 = z^2 \implies y = z$ (do $y, z > 0$)
2. $t = 1 \implies \frac{y^2 + z^2}{x^2} = 1 \implies x^2 = y^2 + z^2$
dấu "=" xảy ra khi $y=z$ và $x^2 = y^2 + z^2 = 2y^2$.
chọn $y=z=1$, suy ra $x^2=2 \implies x=\sqrt{2}$. Các giá trị này thỏa mãn điều kiện $x, y, z > 0$ và $x^2 \ge y^2 + z^2$.
Vậy GTNN của $P$ là $2038$.
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?

Bảng tin
275
2210
239
mình chưa học hàm số nghịch biến á bn