Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta sẽ chứng minh
\(\sqrt{x^2+1}+2\sqrt{x}\le\frac{2+\sqrt{2}}{2}\left(x+1\right)\)
\(\Leftrightarrow\left(\sqrt{x^2+1}+2\sqrt{x}\right)^2\le\frac{3+2\sqrt{2}}{2}\left(x+1\right)^2\)
\(\Leftrightarrow\frac{1+2\sqrt{2}}{2}\left(x^2+1\right)-4\sqrt{x\left(x^2+1\right)}+\left(2\sqrt{2}-1\right)x\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(\sqrt{x^2+1}-\sqrt{2x}\right)\left(\frac{1+2\sqrt{2}}{2}\sqrt{x^2+1}-\frac{4-\sqrt{2}}{2}\sqrt{x}\right)\ge0\)
BĐT trên luôn đúng do \(x^2+1\ge2x\)
Vậy ta có:\(\text{∑}\sqrt{x^2+1}+2\sqrt{x}\le\text{∑}\frac{2+\sqrt{2}}{2}\left(x+1\right)\le6+3\sqrt{2}\)
Đẳng thức xảy ra khi x=y=z=1
Áp dụng bất đẳng thức Bunhia ta có :
\(\left(\sqrt{1+x^2}+\sqrt{2x}\right)^2\le2\left(1+x^2+2x\right)=2\left(x+1\right)^2\text{ nên }\sqrt{1+x^2}+\sqrt{2x}\le\sqrt{2}\left(x+1\right)\)
tương tự ta có : \(\hept{\begin{cases}\sqrt{1+y^2}+\sqrt{2y}\le\sqrt{2}\left(y+1\right)\\\sqrt{1+z^2}+\sqrt{2z}\le\sqrt{2}\left(z+1\right)\end{cases}}\)
Nên \(A\le\sqrt{2}\left(x+y+z+3\right)+\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}\right)\left(2-\sqrt{2}\right)\)
\(\le6\sqrt{2}+\left(2-\sqrt{2}\right)\sqrt{3\left(x+y+z\right)}\le6\sqrt{2}+\left(2-\sqrt{2}\right).3=6+3\sqrt{2}\)
dấu bằng xảy ra khi x=y=z=1
Ta có BĐT sau: \(\left(a+b\right)^2\le2\left(a^2+b^2\right)\)(*)
Thật vậy: (*)\(\Leftrightarrow a^2+2ab+b^2\le2a^2+2b^2\Leftrightarrow a^2-2ab+b^2\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\ge0\)(đúng)
Áp dụng, ta được: \(\left(\sqrt{x^2+1}+\sqrt{2x}\right)^2\le2\left(x^2+1+2x\right)=2\left(x+1\right)^2\)
\(\Rightarrow\sqrt{x^2+1}+\sqrt{2x}\le\sqrt{2}\left(x+1\right)\)(1)
Tương tự, ta có: \(\sqrt{y^2+1}+\sqrt{2y}\le\sqrt{2}\left(y+1\right)\)(2); \(\sqrt{z^2+1}+\sqrt{2z}\le\sqrt{2}\left(z+1\right)\)(3)
Theo BĐT Cauchy-Schwarz, ta được: \(\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}\right)^2\le\left(1+1+1\right)\left(x+y+z\right)\)
\(\Rightarrow\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}\le\sqrt{3\left(x+y+z\right)}\)
\(\Rightarrow\left(2-\sqrt{2}\right)\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}\right)\le\left(2-\sqrt{2}\right)\sqrt{3\left(x+y+z\right)}\)(Nhân 2 vế của bất đẳng thức với \(2-\sqrt{2}>0\)) (4)
Cộng theo vế của 4 BĐT (1), (2), (3), (4), ta được:
\(\sqrt{x^2+1}+\sqrt{y^2+1}+\sqrt{z^2+1}+\left(\sqrt{2x}+\sqrt{2y}+\sqrt{2z}\right)\)\(+2\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}\right)-\left(\sqrt{2x}+\sqrt{2y}+\sqrt{2z}\right)\)\(\le\sqrt{2}\left(x+y+z+3\right)+\left(2-\sqrt{2}\right)\sqrt{3\left(x+y+z\right)}\)
\(\le6\sqrt{2}+\left(2-\sqrt{2}\right).3=6+3\sqrt{2}\)(Do theo giả thiết thì \(x+y+z\le3\))
hay \(\sqrt{x^2+1}+\sqrt{y^2+1}+\sqrt{z^2+1}+2\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}\right)\le6+3\sqrt{2}\)
Đẳng thức xảy ra khi x = y = z = 1
Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức là \(6+3\sqrt{2}\), đạt được khi x = y = z = 1
\(A=\sqrt{x^2+y\left(y-2x\right)}+\sqrt{y^2+z\left(z-2y\right)}+\sqrt{x^2+z\left(z-2x\right)}\)
\(=\sqrt{x^2-2xy+y^2}+\sqrt{y^2-2yz-z^2}+\sqrt{x^2-2xz+z^2}\)
\(=\sqrt{\left(x-y\right)^2}+\sqrt{\left(y-z\right)^2}+\sqrt{\left(z-x\right)^2}\)
\(=x-y+y-z+z-x\)
\(=0\)
+ \(\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}\right)^2=4\Rightarrow x+y+z+2\left(\sqrt{xy}+\sqrt{yz}+\sqrt{zx}\right)=4\)
\(\Rightarrow\sqrt{xy}+\sqrt{yz}+\sqrt{zx}=1\)
+ \(x+1=x+\sqrt{xy}+\sqrt{yz}+\sqrt{zx}=\sqrt{x}\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}\right)+\sqrt{z}\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}\right)\)
\(=\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}\right)\left(\sqrt{x}+\sqrt{z}\right)\)
+ Tương tự : \(y+1=\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}\right)\left(\sqrt{y}+\sqrt{z}\right)\); \(z+1=\left(\sqrt{x}+\sqrt{z}\right)\left(\sqrt{y}+\sqrt{z}\right)\)
+ \(P=\sqrt{\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}\right)^2\left(\sqrt{y}+\sqrt{z}\right)^2\left(\sqrt{z}+\sqrt{x}\right)^2}\cdot\frac{\sqrt{x}\left(\sqrt{y}+\sqrt{z}\right)+\sqrt{y}\left(\sqrt{x}+\sqrt{z}\right)+\sqrt{z}\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}\right)}{\left(\sqrt{x}+\sqrt{y}\right)\left(\sqrt{y}+\sqrt{z}\right)\left(\sqrt{z}+\sqrt{x}\right)}\)
\(=2\left(\sqrt{xy}+\sqrt{yz}+\sqrt{zx}\right)=2\)
Lời giải:
Áp dụng BĐT Bunhiacopxky:
\((\sqrt{1+x^2}+\sqrt{2x})^2\leq (1+x^2+2x)(1+1)\)
\(\Leftrightarrow \sqrt{1+x^2}+\sqrt{2x}\leq \sqrt{2}(x+1)\)
Hoàn toàn tt: \(\left\{\begin{matrix} \sqrt{1+y^2}+\sqrt{2y}\leq \sqrt{2}(y+1)\\ \sqrt{1+z^2}+\sqrt{2z}\leq \sqrt{2}(z+1)\end{matrix}\right.\)
Tiếp tục Bunhiacopxky:
\((\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z})^2\leq (x+y+z)(1+1+1)\)
\(\Rightarrow (2-\sqrt{2})(\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z})\leq (2-\sqrt{2})\sqrt{3(x+y+z)}\)
Cộng theo vế những BĐT vừa thu được:
\(A\leq \sqrt{2}(x+y+z+3)+(2-\sqrt{2})\sqrt{3(x+y+z)}\)
\(\leq 6\sqrt{2}+(2-\sqrt{2}).3=6+3\sqrt{2}\)
Vậy \(A_{\max}=6+3\sqrt{2}\Leftrightarrow x=y=z=1\)
theo đề bài là 2\(\sqrt{x}\) chứ đâu phải \(\sqrt{2x}\) đâu bn