TUYỂN CHỌN 50 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH MIN - MAX CẨM NANG CHO MÙA THI NGUYỄN HỮU BIỂN https://www.facebook.com/ng.huubien Email: ng.huubien@gmail.com (ÔN THI THPT QUỐC GIA) Truy cập www.khongbocuoc.com để download thêm các tài liệu học tập khác TUYỂN TẬP 50 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH VỀ MIN - MAX TRONG CÁC ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2015 Trang 1 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Bài 1: Cho ba số dương x, y, z thỏa mãn: 1x y z+ + = Tìm giá trị nhỏ nhất của: x y y z z xP xy z yz x zx y + + + = + + + + + Hướng dẫn Ta có 1 1+ + = ⇒ + = −x y z x y z , ta có: 1 1 1 (1 )(1 ) + − − = = + + − − − − x y z z xy z xy x y x y 1 1 1 (1 )(1 ) + − − = = + + − − − − y z x x yz x yz y z y z 1 1 1 (1 )(1 ) + − − = = + + − − − − z x y y zx y zx x z x z Khi đó + + += + + + + + x y y z z xP xy z yz x zx y = 1 (1 )(1 ) − − − z x y + 1 (1 )(1 ) − − − x y z + 1 (1 )(1 ) − − − y x z 3 1 1 13 . . 3(1 )(1 ) (1 )(1 ) (1 )(1 ) − − −≥ = − − − − − − z x y x y y z x z . Vậy 3=MinP đạt được khi 1 3 = = =x y z Bài 2: Cho x, y, z là ba số thực tùy ý thỏa mãn x + y + z = 3. Chứng minh rằng với 1a∀ ≥ ta luôn có : 1 1 1 . x y z x y z x y z a a a a a a + + ≥ + + Hướng dẫn * Với a = 1 ta thấy BĐT đúng . * Ta xét khi a > 1. Hàm số y = 1 1 t t y a a = = nghịch biến với t R∀ ∈ , khi a > 1. Khi đó ta có Ta có : 1 1( )( ) 0, x yx y a a − − ≤ , .x y R∀ ∈ Suy ra x y y x x y x y a a a a + ≤ + (1) Chứng minh tương tự y z y z y z z y a a a a + ≤ + (2) z x z x z x x z a a a a + ≤ + (3) Cộng vế với vế (1) ,(2) và (3) ta được 2( ) x y z x y z x y z y z z x x y a a a a a a + + + + + ≤ + + (4) Cộng 2 vế của (4) với biểu thức x y z x y z a a a + + ta được 1 1 13( ) ( )( ) x y z x y z x y z x y z x y z x y z x y z x y z a a a a a a a a a + + + + + + + + ≤ + + = + + + + Truy cập www.khongbocuoc.com để download thêm các tài liệu học tập khác TUYỂN TẬP 50 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH VỀ MIN - MAX TRONG CÁC ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2015 Trang 2 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Suy ra 1 1 1 . x y z x y z x y z a a a a a a + + ≥ + + ( do x + y + z = 3 ) Dấu bằng xảy ra khi chỉ khi x = y = z = 1. (đpcm) Bài 3: Cho , ,a b c là ba số thực dương thỏa mãn điều kiện 3.ab bc ca+ + = Chứng minh rằng: 2 2 2 1 1 1 1 . 1 ( ) 1 ( ) 1 ( )a b c b c a c a b abc+ + ≤+ + + + + + Hướng dẫn Áp dụng BĐT Cauchy cho 3 số dương ta có: 233 3 ( ) 1ab bc ca abc abc= + + ≥ ⇒ ≤ . Suy ra: 2 2 2 1 11 ( ) ( ) ( ) 3 (1). 1 ( ) 3a b c abc a b c a ab bc ca a a b c a+ + ≥ + + = + + = ⇒ ≤+ + Tương tự ta có: 2 2 1 1 1 1(2), (3). 1 ( ) 3 1 ( ) 3b c a b c a b c≤ ≤+ + + + Cộng (1), (2) và (3) theo vế với vế ta có: 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1( ) 1 ( ) 1 ( ) 1 ( ) 3 3 ab bc ca a b c b c a c a b c b c abc abc + + + + ≤ + + = = + + + + + + □ . Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi 1, 3 1, ( , , 0).abc ab bc ca a b c a b c= + + = ⇒ = = = > Bài 4: Cho x, y, z là các số thực thỏa mãn 0,0,221221 >>+−<<−− zyx và 1−=++ zyx . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 222 )(8 1 )( 1 )( 1 zyzxyx P +− + + + + = . Hướng dẫn Ta có 222222 )1(8 1 )1( 1 )1( 1 )1(8 1 )1( 1 )1( 1 xzyxyz P +− + + + + = −−− + −− + −− = Ta sẽ chứng minh yzzy + ≥ + + + 1 1 )1( 1 )1( 1 22 Thật vậy: 22222 )]1)(1[(])1()1)[(1(1 1 )1( 1 )1( 1 yzyzyz yzzy ++≥++++⇔ + ≥ + + + . 222 )1()222)(1( yzzyyzyzyz +++≥+++++⇔ 22 2 )()1)((2)1( )1(2))(1()1(2)1)((2 yzzyyzzy yzzyzyzyyzzyyz ++++++≥ ++−++++++⇔ 04)()1(242))(1( 22222 ≥−−−+−+++−+⇔ yzzyyzzyyzzyzy 0)1()( 22 ≥−+−⇔ yzzyyz (hiển nhiên đúng). Dấu “=” xảy ra khi 1== zy . Ta lại có yzzy ≥+ 2 4 )1( 4 )1( 2 222 xxzyyz +=−−= +≤⇒ Truy cập www.khongbocuoc.com để download thêm các tài liệu học tập khác TUYỂN TẬP 50 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH VỀ MIN - MAX TRONG CÁC ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2015 Trang 3 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Do đó 2222 )1(4 4 4 )1(1 1 1 1 )1( 1 )1( 1 xxyzzy ++ = + + ≥ + ≥ + + + 22 )1(8 1 )1(4 4 +− + ++ ≥⇒ xx P Do 221221 +−<<−− x nên )8;0[)1( 2 ∈+x . Đặt )8;0[)1( 2 ∈⇒+= txt và P tt − + + ≥ 8 1 4 4 Xét tt tf − + + = 8 1 4 4)( với )8;0[∈t . 22 2 22 )8()4( 240723 )8( 1 )4( 4)(' tt tt tt tf −+ −+− = − + + −= 20;402407230)(' 2 ==⇔=−+−⇔= tttttf (loại) Bảng biến thiên t 0 4 8 f’(t) - 0 + f(t) 8 9 ∞+ 4 3 Do đó 4 3)( ≥≥ tfP và 4 3 =P khi == −= ⇔ −=++ == =+ 1 3 1 1 4)1( 2 zy x zyx zy x Vậy 4 3 min =P khi 1,3 ==−= zyx Bài 5: Cho x,y ∈ R và x, y > 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của ( ) ( )3 3 2 2( 1)( 1) x y x y P x y + − + = − − Hướng dẫn Đặt t = x + y ; t > 2. Áp dụng BĐT 4xy ≤ (x + y)2 ta có 2 4 t xy ≤ 3 2 (3 2) 1 t t xy tP xy t − − − = − + . Do 3t - 2 > 0 và 2 4 t xy− ≥ − nên ta có 2 3 2 2 2 (3 2) 4 21 4 t t t t tP t t t − − − ≥ = − − + Xét hàm số 2 2 2 4( ) ; '( ) ; 2 ( 2) t t tf t f t t t − = = − − f’(t) = 0 ⇔ t = 0 v t = 4. Truy cập www.khongbocuoc.com để download thêm các tài liệu học tập khác TUYỂN TẬP 50 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH VỀ MIN - MAX TRONG CÁC ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2015 Trang 4 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien t 2 4 +∞ f’(t) - 0 + f(t) + ∞ +∞ 8 Do đó min P = (2; ) min ( )f t +∞ = f(4) = 8 đạt được khi 4 2 4 2 x y x xy y + = = ⇔ = = Bài 6 : Cho a,b,c là các số dương thỏa mãn a + b + c = 1. Chứng minh rằng: 3a b b c c a ab c bc a ca b + + + + + ≥ + + + Hướng dẫn * Biến đổi 1 1 1 (1 )(1 ) a b c c ab c ab b a a b + − − = = + + − − − − * Từ đó 1 1 1 (1 )(1 ) (1 )(1 ) (1 )(1 ) c b a VT a b c a c b − − − = + + − − − − − − Do a,b,c dương và a+b+c=1 nên a,b,c thuộc khoảng (0;1) => 1-a,1-b,1-c dương * Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho ba số dương ta được 3 1 1 13. . . (1 )(1 ) (1 )(1 ) (1 )(1 ) c b a VT a b c a c b − − −≥ − − − − − − =3 (đpcm) Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi 1 3 a b c= = = Bài 7: Cho các số thực dương x, y, z thỏa mãn: 1yz zx xy x y z + + = . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: 1 1 1 1 1 1 A x y z = + + − − − . Hướng dẫn Đặt , , yz zx xy a b c x y z = = = . Ta có a, b, c > 0 và 2 2 2 1a b c+ + = . Ta có: 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 bc ca abA bc ca ab bc ca ab = + + = + + + − − − − − − . Dễ có: ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 14 1 2 21 2 b c b cbc b c bc b c b a c a b a c a + + ≤ = ≤ + − + + + + + + − Truy cập www.khongbocuoc.com để download thêm các tài liệu học tập khác TUYỂN TẬP 50 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH VỀ MIN - MAX TRONG CÁC ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2015 Trang 5 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Tương tự có: 2 2 2 2 2 2 1 1 2 ca c a ca c b a b ≤ + − + + và 2 2 2 2 2 2 1 1 2 ab a b ab a c b c ≤ + − + + từ đó: A 3 93 2 2 ≤ + = . Dấu bằng xảy ra khi x = y = z =1/3 Bài 8: Cho , ,a b c là các số thực dương và 3a b c+ + = . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức ( )( )( )3 2 3 1 1 1 abcP ab bc ca a b c = + + + + + + + Hướng dẫn Áp dụng Bất đẳng thức: 2( ) 3( )x y z xy yz zx+ + ≥ + + , , ,x y z∀ ∈ℜ ta có: 2( ) 3 ( ) 9 0ab bc ca abc a b c abc+ + ≥ + + = > 3ab bc ca abc⇒ + + ≥ Ta có: 33(1 )(1 )(1 ) (1 ) , , , 0a b c abc a b c+ + + ≥ + ∀ > . Thật vậy: ( ) ( ) ( ) 2 33 331 1 1 1 ( ) ( ) 1 3 3 ( ) (1 )a b c a b c ab bc ca abc abc abc abc abc+ + + = + + + + + + + ≥ + + + = + Khi đó: 3 3 2 3(1 ) 1 abcP Q abc abc ≤ + = + + (1). Đặt 6 abc t= ; vì a, b, c > 0 nên 3 0 1 3 a b c abc + + < ≤ = Xét hàm số ( ] 2 3 2 2 , 0;1 3(1 ) 1 tQ t t t = + ∈ + + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ] 5 2 23 2 2 1 1( ) 0, 0;1 1 1 t t tQ t t t t − − ′⇒ = ≥ ∀ ∈ + + . Do đó hàm số đồng biến trên ( ]0;1 ( ) ( ) 11 6 Q Q t Q⇒ = ≤ = (2). Từ (1) và (2): 1 6 P ≤ . Vậy maxP = 1 6 , đạt được khi và và chi khi : 1a b c= = = . Bài 9: Cho , ,a b c là các số dương và 3a b c+ + = . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: 3 3 3 bc ca ab a bc b ca c ab P + + + + + = Hướng dẫn Vì a + b + c = 3 ta có 3 ( ) ( )( ) bc bc bc a bc a a b c bc a b a c = = + + + + + + 1 1 2 bc a b a c ≤ + + + Vì theo BĐT Cô-Si: 1 1 2( )( )a b a c a b a c + ≥ + + + + , dấu đẳng thức xảy ra ⇔ b = c Tương tự 1 1 23 ca ca b a b cb ca ≤ + + ++ và 1 1 23 ab ab c a c bc ab ≤ + + ++ Suy ra P 3 2( ) 2( ) 2( ) 2 2 bc ca ab bc ab ca a b c a b c a b c + + + + +≤ + + = = + + + , Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a = b = c = 1. Vậy max P = 3 2 khi a = b = c = 1. Truy cập www.khongbocuoc.com để download thêm các tài liệu học tập khác TUYỂN TẬP 50 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH VỀ MIN - MAX TRONG CÁC ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2015 Trang 6 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Bài 10: Cho a, b, c là các số dương và 3a b c+ + = . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức 3 3 3 bc ca abP a bc b ca c ab = + + + + + . Hướng dẫn Vì a + b + c = 3 ta có 3 ( ) ( )( ) bc bc bc a bc a a b c bc a b a c = = + + + + + + 1 1 2 bc a b a c ≤ + + + Vì theo BĐT Cô-Si: 1 1 2 ( )( )a b a c a b a c + ≥ + + + + , dấu đẳng thức xảy ra ⇔ b = c Tương tự 1 1 23 ca ca b a b cb ca ≤ + + ++ và 1 1 23 ab ab c a c bc ab ≤ + + ++ Suy ra P 3 2( ) 2( ) 2( ) 2 2 bc ca ab bc ab ca a b c a b c a b c + + + + +≤ + + = = + + + , Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a = b = c = 1. Vậy max P = 3 2 khi a = b = c = 1. Bài 11: Cho ba số thực không âm a, b, c thỏa mãn: a2009 + b2009 + c2009 = 3. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: P = a4 + b4 + c4. Hướng dẫn Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho 2005 số 1 và 4 số a2009 ta có: 20092009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 4 2005 1 1 ... 1 2009. . . . 2009. (1)+ + + + + + + ≥ = a a a a a a a a a Tương tự: 20092009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 4 2005 1 1 ... 1 2009. . . . 2009. (2)+ + + + + + + ≥ = b b b b b b b b b 20092009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 4 2005 1 1 ... 1 2009. . . . 2009. (3)+ + + + + + + ≥ = c c c c c c c c c Từ (1), (2), (3) ta được: 2009 2009 2009 4 4 46015 4( ) 2009( )+ + + ≥ + +a b c a b c ⇔ 4 4 46027 2009( )≥ + +a b c . Từ đó suy ra 4 4 4 3= + + ≤P a b c Mặt khác tại a = b = c = 1 thì P = 3 nên giá trị lớn nhất của P = 3. Bài 12: Cho x, y, z 0≥ thoả mãn x + y + z > 0. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức ( ) 3 3 3 3 16x y zP x y z + + = + + Hướng dẫn Trước hết ta có: ( ) 3 3 3 4 x y x y + + ≥ (biến đổi tương đương) ( ) ( )2... 0x y x y⇔ ⇔ − + ≥ Đặt x + y + z = a. Khi đó ( ) ( ) ( ) 3 33 3 3 3 3 3 64 64 4 1 64 x y z a z z P t t a a + + − + ≥ = = − + (với t = z a , 0 1t≤ ≤ ) Truy cập www.khongbocuoc.com để download thêm các tài liệu học tập khác TUYỂN TẬP 50 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH VỀ MIN - MAX TRONG CÁC ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2015 Trang 7 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Xét hàm số f(t) = (1 – t)3 + 64t3 với t [ ]0;1∈ . Có ( ) [ ]22 1'( ) 3 64 1 , '( ) 0 0;1 9 f t t t f t t = − − = ⇔ = ∈ Lập bảng biến thiên ( ) [ ]0;1 64inf 81t M t ∈ ⇒ = ⇒ GTNN của P là 16 81 đạt được khi x = y = 4z > 0 Bài 13: Cho ba số dương x,y,z thỏa x + y + z = 4 và xyz = 2. Tìm GTNN của biểu thức: P = x4 + y4 + z4 Hướng dẫn ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 22 2 2 2 2 2 2 2 2 22 2 2 2( ) = 2 2 2 = 16 2 2 16 P x y z x y y z z x x y z xy yz zx xy yz zx xyz x y z xy yz zx xy yz zx = + + − + + + + − + + − + + − + + − + + − + + − i i Đặt t = xy + yz + zx = x(y + z) + yz + Từ gt 24 ,y z x yz x ⇒ + = − = ( ) 22 24 4t x x x x x x ⇒ = − + = − + + + Ta có: ( )22 3 28( ) 4 4 8 16 8 0y z yz x x x x x + ≥ ⇒ − ≥ ⇔ − + − ≥ ( )( )22 6 4 0x x x⇔ − − + ≥ (*) Giải BĐT (*) giao với điều kiện 0 < x < 4 ta đươc: 3 5 2x− ≤ ≤ + Khảo sát hàm số t theo biến x với 3 5 2x− ≤ ≤ ta tìm được: 5 5 15 2 t −≤ ≤ i ( )2 2 216 2 2( 16) 2 64 288P t t t t= − − − = − + Khảo sát hàm số : f(t) = 2t2 – 64t + 288 với 5 5 15 2 t −≤ ≤ ta được: 5 5 1M inf( ) 383 165 5 khi , ( ) 18 khi 5 2 t t Maxf t t−= − = = = Suy ra: min 383 165 5P = − đạt được chẳng hạn 1 53 5, 2 x y z += − = = max 18P = đạt được chẳng hạn khi x = 2, y = z = 1 Bài 14: Cho các số thực ;x y thay đổi. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: 2 2 2 22 1 2 1 2P x y x x y x y= + + + + + − + + − . Hướng dẫn 2 2 2 22 1 2 1 2P x y x x y x y= + + + + + − + + − Xét các điểm M(x−1; −y) , N(x+1; y). Ta có OM + ON ≥ MN ⇔ 2 2 2 2 2( 1) ( 1) 4 4x y x y y− + + + + ≥ + ⇒ 22 1 2 ( )P y y f y≥ + + − = Truy cập www.khongbocuoc.com để download thêm các tài liệu học tập khác TUYỂN TẬP 50 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH VỀ MIN - MAX TRONG CÁC ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2015 Trang 8 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien TH1: y ≤ 2: 2( ) 2 1 2f y y y= + + − ⇒ 2 2 '( ) 1 1 yf y y = − + 2 2 0 3 '( ) 0 2 1 33 1 yf y y y y y ≥ = ⇔ = + ⇔ ⇔ = = Lập bảng biến thiên f(y) ⇒ ( .2] 3 min ( ) 2 3 3x f y f ∈ −∞ = = + TH2: y ≥ 2: 2( ) 2 1 2f y y y= + + − ≥ 2 5 2 3> + Vậy 2 3 ;P x y≥ + ∀ . Do đó 2 3MinP = + khi x = 0 ; y = 3 3 Bài 15: Cho các số thực dương a,b,c thỏa a + b + c =3. Tính góc giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 2 2a bc b ca c abP b ca c ab a bc + + + = + + + + + Hướng dẫn Xét 2 2 21 a bc b ca c abP 3 3b 3ca 3c 3ab 3a 3bc + + + = + + + + + Ta có 3b 3ca b(a b c) 3ca b(a b c) ca 2ca+ = + + + = + + + + mà 2 2a c 2ac+ ≥ nên 2 2 23b 3ca ab b bc ca a c+ ≤ + + + + + Chứng minh tương tự ta có: 2 2 23c 3ab ac c bc ab a b+ ≤ + + + + + 2 2 23a 3bc a ab ac bc c b+ ≤ + + + + + Khi đó 2 2 2 2 2 2 1 a bc b ca c abP 1 P 3 3 ab b bc ca a c + + + + +≥ = ⇔ ≥ + + + + + Dấu “=” xảy ra khi a = b = c = 1. Vậy MinP 3= khi a = b = c = 1. Bài 16: Cho 3 số dương x, y, z thỏa mãn xy + yz + zx = 3xyz. Chứng minh rằng : 3 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2 2 3 4 xy yz zx x y x z y z y z y x z x z x z y x y + + ≤ + + + + + + + + + Hướng dẫn Ta có : xy + yz + zx = 3xyz 1 1 1 3⇔ + + = x y z Với x >0; y > 0; z > 0 ta có x3 + y3 ≥ xy(x + y) ; 1 1 1 1( ) 4 ≤ + +x y x y ;x2 + y2 ≥ 2xy 3 3 2 2 2 2 2 2 1 1 4 xy xy xy xy(x y)x y x z y z xy(x y) (x y )z (x y )z ≤ ≤ + ++ + + + + + + 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 1 4 4 2 xy xy (x y) (x y) zx y x z y z (x y )z ⇒ ≤ + ≤ + + ++ + + + Truy cập www.khongbocuoc.com để download thêm các tài liệu học tập khác TUYỂN TẬP 50 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH VỀ MIN - MAX TRONG CÁC ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2015 Trang 9 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 4 2 16 8x y z x y z ≤ + + = + + (1) Chứng minh tương tự : 3 3 2 2 1 1 1 1 16 8 yz y z xy z y x z x ≤ + + + + + (2) 3 3 2 2 1 1 1 1 16 8 zx z x yz x z y x y ≤ + + + + + (3) Công (1) ; (2); (3) theo vế ta được đpcm Đẳng thức xảy ra khi x = y = z = 1 Bài 17: Cho các số thực dương , ,x y z thỏa mãn 2 2 25( ) 9( 2 )x y z xy yz zx+ + = + + . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức 2 2 3 1 ( ) x P y z x y z = − + + + . Hướng dẫn Theo giả thiết ta có + + = + + ⇔ + + = + + + + +2 2 2 25( ) 9( 2 ) 5( ) 9( 2 ) 10( )x y z xy yz zx x y z xy yz zx xy yz zx ⇔ + + = + + ≤ + + +2 25( ) 19 ( ) 28 19 ( ) 7( )x y z x y z yz x y z y z ⇔ + ≤ + ⇔ ≤ ⇔ ≤ + + + + 19 5 1 7 2 2( ) x x x x y z y z y z y z Mặt khác ta có + ≤ + ⇔ + ≥ +2 2 2 2 2 21( ) 2( ) ( ) 2 y z y z y z y z Vì vậy ( ) +≤ − = − + ++ + ++ 3 3 2 2( ) 1 4 1 1 27( )2( )( ) 2 y z P y z y zy z y zy z Đặt − + = + > ⇒ ≤ − = − + ≤ 2 3 3 4 1 (6 1) (2 1) 0 16 16 27 27 t t t y z P t t t Vậy =min 16P ; dấu bằng đạt tại = + = = ⇔ = = + = 12( ) 3 1 1 12 6 x y z x y z y z y z Bài 18: Cho các số thực dương ,x y thỏa mãn 13 ln 9 3 3 . 3 x y xy x y xy + + + = − − Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: 2 2 3 3 1 1 1 ( 1) ( 1) x yM y x x y x y x y = + + − − ⋅ + + + Hướng dẫn Từ giả thiết ta suy ra ln( 1) 3( 1) ln(3 ) 3.3x y x y xy xy+ + + + + = + . Truy cập www.khongbocuoc.com để download thêm các tài liệu học tập khác TUYỂN TẬP 50 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH VỀ MIN - MAX TRONG CÁC ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2015 Trang 10 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Xét hàm số ( ) ln 3g t t t= + trên (0; )+∞ , ta có 1'( ) 3 0g t t = + > với 0t∀ > , suy ra ( )g t đồng biến trên (0; )+∞ , từ đó ( 1) (3 ) 1 3g x y g xy x y xy+ + = ⇔ + + = (*) Theo (*) ta có 3 1 2xy x y xy− = + ≥ . Đặt 3 2 1 0 1.t xy t t t= ⇒ − − ≥ ⇒ ≥ 2 2 2 2 3 3 3 ( 1) 3 ( 1) 36 27 3 .( 1) ( 1) ( 1) 4 x y x y y x t t y x x y xy xy x y t + + + − + + = = + + + + + (2) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 (3 1) 2 36 32 4 4 x y t t t t x y x y t t + − − − + − − − = − = − = (3) Theo Cô si 1 1 1 22x y xy ≤ ≤ + (4). Từ (2), (3), (4) ta có 2 5 1 1 4 2 tM t −≤ + . Xét hàm số 2 5 1( ) 4 tf t t − = trên [1;+ )∞ , ta có 2 4 3 5.4 (5 1)8 2 5 '( ) 0 1 16 4 t t t tf t t t t − − − = = < ∀ ≥ , suy ra ( )f t nghịch biến trên [1;+ )∞ , bởi vậy max [1; ) 3 max ( ) (1) 1 1. 2 M f t f t x y +∞ = = = ⇔ = ⇔ = = Bài 19: Cho x, y, z là các số thực dương và thỏa mãn: ( ) 1z z x y x y− − = + + . Chứng minh rằng : 4 4 6 3 9 3 ( ).( ).( ) 4 x y x yz y zx z xy ≤ + + + . Hướng dẫn Vì ( ) 1z z x y x y− − = + + ⇒ (z + 1)( x + y) = z2 - 1 và do z > 0 nên ta có: zyx =++ 1 . Khi đó T = [ ]3 44 )1)(1().1).().(1).(( ++++++ yxxyxyyx yx = [ ]42 44 )1)(1(.)( +++ yxyx yx Áp dụng BĐT Côsi cho các số dương x, y ta có : ( ) 27 .4 27 41 333 1 3 4 4 4 34 4 xxxxx x = ≥ +++=+ ; ( ) 27 .4 27 41 333 1 3 4 4 4 34 4 yyyyyy = ≥ +++=+ ; ( ) xyyx 42 ≥+ . Do đó [ ]42 )1)(1(.)( +++ yxyx 446 9 6 33 8 .. 3 4 3 . .4.4 yxyxxy =≥ suy ra 9 6 4 3≤T ( * ) Dấu “=” ở ( * ) xảy ra 7,3,3 1 1 33 ===⇔ ++= == ⇔ zyx yxz yx . Vậy bất đẳng thức được chứng minh. Truy cập www.khongbocuoc.com để download thêm các tài liệu học tập khác TUYỂN TẬP 50 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH VỀ MIN - MAX TRONG CÁC ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2015 Trang 11 NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Bài 20: Cho x, y là hai số thực thỏa mãn điều kiện 24)( 3 ≥++ xyyx . Tìm giá trị nhỏ nhất của biếu thức 2015)43()(2)(3 2222 +−−+−+= xyxyyxyxP . Hướng dẫn Với mọi số thực x, y ta luôn có 2(x y) 4xy+ ≥ , nên từ điều kiện suy ra 3 2 3 3 2( ) ( ) ( ) 4 2 ( ) ( ) 2 0 1+ + + ≥ + + ≥ ⇒ + + + − ≥ ⇒ + ≥x y x y x y xy x y x y x y Ta biến đổi P như sau 2 2 2 2 2 2 2 23 3P (x y ) (x y ) 2(x y 2xy) xy(3xy 4) 2015 2 2 = + + + − + + − − + 2 2 2 4 4 2 23 3(x y ) (x y ) 2(x y ) 2015 2 2 = + + + − + + (3) Do 2 2 2 4 4 (x y ) x y 2 + + ≥ nên từ (3) suy ra 2 2 2 2 29P (x y ) 2(x y ) 2015 4 ≥ + − + + Đặt 2 2x y t+ = thì 1t 2 ≥ (do x y 1)+ ≥ . Xét hàm số 29f (t) t 2t 2015 4 = − + với 1t 2 ≥ , có 9f '(t) t 2 0 2 = − > , với 1t 2 ≥ nên hàm số f(t) đồng biến trên 1 ; 2 +∞ . Suy ra 1 t ; 2 1 32233 min f (t) f 2 16 ∈ +∞ = = . Do đó GTNN của P bằng 16 32233 , đạt được khi và chỉ khi 2 1 == yx Bài 21: Cho a, b, c là độ dài 3 cạnh của một tam giác. Chứng minh rằng: 2 2. 3 3 2 3 3 a a a b c a b a c a b c a c a b + + + + < + + + + + + Hướng dẫn +) Vì a, b, c là 3 cạnh của một tam giác nên ta có: ; ;a b c b c a c a b+ > + > + > . Từ (1),(2) và (3) ta có 2 2 2 2x y z x y z y z z x x y x
Tài liệu đính kèm: