Question

[Vũ Phương Linh]

cho x,y,z là các số thực dương thỏa mãn: xy+yz+xz=2xyz. tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:

\(P=\frac{1}{x\left(2x-1\right)^2}+\frac{1}{y\left(2y-1\right)^2}+\frac{1}{z\left(2z-1\right)^2}\)

Answer 1

[Nguyễn Việt Lâm]

Đặt \(\left(\frac{1}{x};\frac{1}{y};\frac{1}{z}\right)=\left(a;b;c\right)>0\Rightarrow a+b+c=2\)

\(\Rightarrow P=\frac{a^3}{\left(2-a\right)^2}+\frac{b^3}{\left(2-b\right)^2}+\frac{c^3}{\left(2-c\right)^2}\)

Ta có đánh giá: \(\frac{a^3}{\left(2-a\right)^2}\ge\frac{2a-1}{2}\) ; \(\forall a\in\left(0;2\right)\)

Thật vậy, BĐT tương đương:

\(2a^3\ge\left(2a-1\right)\left(a^2-4a+4\right)\)

\(\Leftrightarrow9a^2-12a+4\ge0\Leftrightarrow\left(3a-2\right)^2\ge0\) (luôn đúng)

Tương tự: \(\frac{b^3}{\left(2-b\right)^2}\ge\frac{2b-1}{2}\) ; \(\frac{c^3}{\left(2-c\right)^2}\ge\frac{2c-1}{2}\)

Cộng vế với vế: \(P\ge\frac{2\left(a+b+c\right)-3}{2}=\frac{1}{2}\)

\(P_{min}=\frac{1}{2}\) khi \(a=b=c=\frac{2}{3}\) hay \(x=y=z=\frac{3}{2}\)