Question

[Khôi Bùi]

x ; y ; z \(\ge0\) ; x + y + z = 4 . Tìm Max P = \(x^3+y^3+z^3+8\left(xy^2+yz^2+zx^2\right)\)

Answer 1

[Nguyễn Việt Lâm]

Không mất tính tổng quát, giả sử \(x=mid\left\{x;y;z\right\}\)

\(\Rightarrow\left(x-y\right)\left(x-z\right)\le0\)

\(\Rightarrow x^2+yz\le xy+xz\)

\(\Rightarrow zx^2+yz^2\le xyz+xz^2\)

\(\Rightarrow P\le x^3+y^3+z^3+8\left(xy^2+xz^2+xyz\right)\)

\(\Rightarrow P\le x^3+y^3+z^3+3yz\left(y+z\right)+8\left(xy^2+xz^2+2xyz\right)\)

\(\Rightarrow P\le x^3+\left(y+z\right)^3+8x\left(y+z\right)^2\)

\(\Rightarrow P\le x^3+\left(4-x\right)^3+8x\left(4-x\right)^2\)

\(\Rightarrow P\le8x^3-52x^2+80x+64\)

Tới đây, đơn giản nhất là khảo sát hàm \(f\left(x\right)=8x^3-52x^2+80x+64\) trên \(\left[0;4\right]\)

(Nếu ko khảo sát hàm, ta có thể tách như sau, tất nhiên là dựa trên điểm rơi có được từ việc khảo sát hàm):

\(\Rightarrow P\le\left(8x^3-52x^2+80x-36\right)+100\)

\(\Rightarrow P\le4\left(x-1\right)^2\left(2x-9\right)+100\)

Do \(0\le x\le4\Rightarrow2x-9< 0\Rightarrow P\le100\)

Dấu "=" xảy ra khi \(\left(x;y;z\right)=\left(1;3;0\right)\) và 1 vài bộ hoán vị của chúng