Cho ba số thực dương \(x,\,y,\,z\) thỏa mãn \(x +...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Chứng minh \(\frac{{5{y^3} - {x^3}}}{{yx + 3{y^2}}} \le 2y - x\) và tương tự từ đó suy ra điều phải chứng minh

Giải chi tiết:

Cho ba số thực dương \(x,\,y,\,z\) thỏa mãn \(x + y + z = 1\)

Chứng minh rằng \(P = \frac{{5{y^3} - {x^3}}}{{yx + 3{y^2}}} + \frac{{5{z^3} - {y^3}}}{{zy + 3{z^2}}} + \frac{{5{x^3} - {z^3}}}{{xz + 3{x^2}}} \le 1\)

Với \(x,y,z > 0\) ta có :  \(\frac{{5{y^3} - {x^3}}}{{yx + 3{y^2}}} \le 2y - x \Leftrightarrow 5{y^3} - {x^3} \le  - {x^2}y + 6{y^3} - x{y^2}\)

\( \Leftrightarrow {x^3} + {y^3} - xy\left( {x + y} \right) \ge 0 \Leftrightarrow \left( {x + y} \right){\left( {x - y} \right)^2} \ge 0\) luôn đúng với mọi \(x,\;y > 0.\)

\( \Rightarrow \frac{{5{y^3} - {x^3}}}{{yx + 3{y^2}}} \le 2y - x\) đúng với \(x,y,z > 0\)

Tương tự ta được \(\frac{{5{z^3} - {y^3}}}{{zy + 3{z^2}}} \le 2z - y\,;\,\,\frac{{5{x^3} - {z^3}}}{{xz + 3{x^2}}} \le 2x - z\)

\( \Rightarrow P = \frac{{5{y^3} - {x^3}}}{{yx + 3{y^2}}} + \frac{{5{z^3} - {y^3}}}{{zy + 3{z^2}}} + \frac{{5{x^3} - {z^3}}}{{xz + 3{x^2}}} \le 2y - x + 2z - y + 2x - z = x + y + z = 1\)

Dấu ‘=’ xảy ra khi \(\left\{ \begin{array}{l}x = y = z\\x + y + z = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow x = y = z = \frac{1}{3}\)