Cho các số thực x, y, z thỏa mãn các điều kiện x + y + z = 0 và x2 + y2 + z2 = 1. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P = x5 + y5 + z5.
Giải chi tiết:
Ta có: 0 = (x + y + z)2 = x2 + y2 + z2 + 2x(y + z) + 2yz = 1 – 2x2 + 2yz
=> yz = x2 –
Mặt khác theo Côsi:
yz ≤ = => x2 - ≤
=> - ≤ x ≤
Khi đó P = x5 + (y2 + z2)(y3 + z3) - y2z2(y + z)… = …(2x3 – x)
Xét hàm số f(x) = (2x3 – x) trên [ - ; ]
f’(x) = 6x2 – 1, f’(x) = 0 x = ±
Ta có f(- ) = f() = -, f() = f() =
Do đó f(x) ≤
Suy ra minP = x = , y = z = -
( * ) Xem thêm: Ôn tập luyện thi thpt quốc gia môn toán cơ bản và nâng cao. Tổng hợp đầy đủ lý thuyết, công thức, phương pháp giải và bài tập vận dụng.