Ta có: \(\left(1-x\right)\left(1-y\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow1-x-y+xy\ge0\)

\(\Leftrightarrow1+xy\ge x+y\)

\(\Leftrightarrow1+z+xy\ge x+y+z\)

\(\Rightarrow\frac{z}{1+z+xy}\le\frac{z}{x+y+z}\le\frac{1}{x+y+z}\)

Tương tự CM được: \(\frac{x}{1+x+yz}\le\frac{1}{x+y+z}\) và \(\frac{y}{1+y+zx}\le\frac{1}{x+y+z}\)

Cộng vế 3 BĐT trên lại ta được: \(\frac{x}{1+x+yz}+\frac{y}{1+y+zx}+\frac{z}{1+z+xy}\le\frac{3}{x+y+z}\)

Dấu "=" xảy ra khi: \(x=y=z=1\)

Đặt \(S=x+2y\Rightarrow x=S-2y\)

Xét 2 trường hợp :

TH1: \(x^2+y^2>1\)từ giả thiết \(\Rightarrow x^2+y^2\le x+y\Leftrightarrow\left(S-2y\right)^2+y^2\le S-y\Rightarrow5y^2-\left(4S-1\right)y+S^2-S\le0\left(1\right)\)

Coi (1) là bất pt bậc 2 đối với ẩn y 

\(\Rightarrow\Delta=\left(4S-1\right)^2-20\left(S^2-S\right)\ge0\Rightarrow4S^2-12S-1\le0\Rightarrow S\le\frac{3+\sqrt{10}}{2}\)

Đẳng thức xảy ra khi \(x=\frac{5+\sqrt{10}}{2}\) thỏa mãn \(x^2+y^2>1\)

Vậy \(S_{m\text{ax}}=\frac{3+\sqrt{10}}{2}\)

TH2: Nếu \(x^2+y^2< 1\Rightarrow x+y\le x^2+y^2\)\(\Rightarrow S=x+2y\le x^2+y^2+y< 1+1=2\Rightarrow S< \frac{3+\sqrt{10}}{2}\)

Vậy S lớn nhất là \(\frac{3+\sqrt{10}}{2}\)khi \(x=\frac{5+2\sqrt{10}}{10};y=\frac{5+2\sqrt{10}}{10}\)