Loading web-font TeX/Math/Italic

Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: P = a(x^2+y^2) + z^2

Thứ Tư, 19 tháng 2, 2014

Bài toán:
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:

P = a(x^2+y^2) + z^2


với a > 0x,y,z thỏa mãn:
xy+yz+zx=1


Giải
Chọn b tùy ý thỏa mãn 0 < b < a. Ta có:
bx^2+\frac{z^2}{2} \geq 2\sqrt{\frac{b}{2}}xy

by^2+\frac{z^2}{2} \geq 2\sqrt{\frac{b}{2}}yz

\sqrt{\frac{b}{2}}(x^2+y^2) \geq 2\sqrt{\frac{b}{2}}xy

Cộng theo vế ba BĐT trên, ta có:
\left ( b + \sqrt{\frac{b}{2}} \right ) (x^2+y^2) + z^2 \geq 2 \sqrt{\frac{b}{2}}

Ta chọn b sao cho:
 b + \sqrt{\frac{b}{2}}= a \Leftrightarrow b = \frac{4a+1-\sqrt{8a+1}}{4}

Ta có:
P \geq \frac{\sqrt{8a+1}-1}{2}

Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi:
\left\{\begin{matrix} \sqrt{b}x = \frac{z}{\sqrt2}\\ \sqrt{b}y = \frac{z}{\sqrt2} \\ xy+yz+zx = 1\end{matrix}\right.

\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}x=y=\frac{1}{\sqrt[4]{8a+1}}\\z =  \frac{\sqrt{8a+1}-1}{4\sqrt[4]{8a+1}} \end{matrix}\right. \vee \left\{\begin{matrix}x=y=-\frac{1}{\sqrt[4]{8a+1}}\\z =  -\frac{\sqrt{8a+1}-1}{4\sqrt[4]{8a+1}} \end{matrix}\right.

0 comments:

Đăng nhận xét

 
Copyright © 2012 Hoàng Ngọc Thế. All rights reserved. Ghi rõ nguồn Hoàng Ngọc Thế khi phát hành lại thông tin trên trang này.