• Skip to main content
  • Bỏ qua primary sidebar
Sách Toán – Học Toán – Đề Thi Toán

Sách Toán - Học Toán - Đề Thi Toán

Học toán, Đề thi toán, Sách giáo khoa Toán, trắc nghiệm Toán online

  • Học toán
    • Học Toán THPT
    • Học Toán THCS
  • Sách toán
  • Trắc nghiệm
  • Đề thi
  • TN THPT Toán
  • Tiện ích Toán

Cho các số thực \(a,b,c\) thỏa mãn \({\log _2}\frac{{a + b + c}}{{{a^2} + {b^2} + {c^2} + 2}} = a\left( {a – 4} \right) + b\left( {b – 4} \right) + c\left( {c – 4} \right)\). Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức \(P = ab + bc + ca\).

Ngày 06/02/2022 - Thuộc chủ đề:Trắc nghiệm Logarit và hàm số lôgarit

Câu hỏi:
Cho các số thực \(a,b,c\) thỏa mãn \({\log _2}\frac{{a + b + c}}{{{a^2} + {b^2} + {c^2} + 2}} = a\left( {a – 4} \right) + b\left( {b – 4} \right) + c\left( {c – 4} \right)\). Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức \(P = ab + bc + ca\).

A. \(20 – 2\sqrt {30\,} \). 

B. \(12 + 2\sqrt {42\,} \). 

C. \(12 + 2\sqrt {20\,} \). 

D. \(20 + 4\sqrt {30\,} \).

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Điều kiện: \(a + b + c > 0\).

\({\log _2}\frac{{a + b + c}}{{{a^2} + {b^2} + {c^2} + 2}} = a\left( {a – 4} \right) + b\left( {b – 4} \right) + c\left( {c – 4} \right)\)\( \Leftrightarrow {\log _2}\left( {a + b + c} \right) – {\log _2}\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2} + 2} \right) = {a^2} + {b^2} + {c^2} – 4\left( {a + b + c} \right)\)

\( \Leftrightarrow {\log _2}\left( {4\left( {a + b + c} \right)} \right) + 4\left( {a + b + c} \right) = {\log _2}\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2} + 2} \right) + {a^2} + {b^2} + {c^2} + 2\,\,\left( 1 \right)\)

Xét hàm số \(f\left( t \right) = {\log _2}t + t,\,\,\,t > 0\).

Ta có \(f’\left( t \right) = \frac{1}{{t\ln 2}} + 1 > 0,\,\forall t > 0\)nên hàm số \(f\left( t \right)\) đồng biến trên \(\left( {0; + \infty } \right)\).

Do đó \(\left( 1 \right) \Leftrightarrow f\left( {4\left( {a + b + c} \right)} \right) = f\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2} + 2} \right)\)\( \Leftrightarrow 4\left( {a + b + c} \right) = {a^2} + {b^2} + {c^2} + 2\)

Với bất kì \(a,b,c\) ta có \({\left( {a – b} \right)^2} + {\left( {b – c} \right)^2} + {\left( {c – a} \right)^2} \ge 0 \Leftrightarrow ab + bc + ca \le {a^2} + {b^2} + {c^2}\).

Khi đó \(P = ab + bc + ca \le {a^2} + {b^2} + {c^2}\).

Cách 1.

Ta thấy \(4\left( {a + b + c} \right) = {a^2} + {b^2} + {c^2} + 2 \Leftrightarrow {\left( {a – 2} \right)^2} + {\left( {b – 2} \right)^2} + {\left( {c – 2} \right)^2} = 10\)

Khi đó phương trình \({\left( {a – 2} \right)^2} + {\left( {b – 2} \right)^2} + {\left( {c – 2} \right)^2} = 10\) là phương trình mặt cầu \(\left( S \right)\) tâm \(I\left( {2;2;2} \right)\), bán kính \(R = \sqrt {10\,} \).

Lấy điểm \(M\left( {a;b;c} \right) \in \left( S \right)\), ta có \(O{M^2} = {a^2} + {b^2} + {c^2}\) và \(OM\) lớn nhất bằng \(OI + R = 2\sqrt {3\,}+ \sqrt {10\,} \).

Suy ra \({P_{\max }} = {\left( {2\sqrt {3\,}+ \sqrt {10\,} } \right)^2} = 22 + 4\sqrt {30\,} \)đạt được khi \(a = b = c = 2 + \sqrt {10\,} \).

Cách 2.

Ta thấy \({\left( {a + b + c} \right)^2} \le 3\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right),\forall a,b,c\).

\( \Leftrightarrow \frac{1}{{16}}{\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2} + 2} \right)^2} \le 3\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right)\)

\( \Leftrightarrow {\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right)^2} – 48\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right) + 4 \le 0\)

\( \Leftrightarrow {a^2} + {b^2} + {c^2} \le 22 + 4\sqrt {30} \).

Suy ra \(P = ab + bc + ca \le {a^2} + {b^2} + {c^2} \le 22 + 4\sqrt {30} \).

Vậy \({P_{\max }} = {\left( {2\sqrt {3\,}+ \sqrt {10\,} } \right)^2} = 22 + 4\sqrt {30\,} \)đạt được khi \(a = b = c = 2 + \sqrt {10\,} \).

=======
Thuộc mục: Trắc nghiệm Logarit và hàm số lôgarit

Tag với:Ham so dac trung Loagrit VDC

Bài liên quan:

  • 1. Cho \(a;b;c\) là các số thực không âm thỏa mãn \({\log _2}\frac{{\left( {a + b} \right)\left( {a + c} \right)}}{{1 + {a^2}}} = 2 – 2\left( {ab + bc + ca} \right)\). Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P = 10{a^2} + 10{b^2} + {c^2}\).</p>
  • 2. Cho \(a,\,b,\,c\) là các số thực dương thỏa mãn \({\log _2}\frac{a}{{\sqrt {2b + 3c + 1} }} + \frac{1}{2}{2^{{a^2}}} \ge {4^b}{.8^c}\). Biết rằng biểu thức \(P = \frac{a}{2} + \frac{1}{{2b + 1}} + \frac{3}{c}\) đạt giá trị nhỏ nhất tại \(a = m,\,\,b = n,\,\,c = p\). Khi đó, tổng \(m + n + p\) bằng:</p>
  • 3. Gọi \(M\) và \(m\) tương ứng là giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y = {2^{\left| {{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inx}}} \right|}} + {2^{\left| {{\rm{cos}}x} \right|}}\). Tính tổng \(T = 1010M + 2021m\).</p>
  • 4. Cho \(a,\,b,\,c\) là các số thực thỏa mãn \({2^{2ab – {c^2}}}\left( {{{64}^{a + b}} + 6a + 6b + 2ab – {c^2}} \right) = 1\). Gọi \(m\) là giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(T = 2{a^2} + 5{b^2} – {c^2} + 2021\) và \(S\) là tập hợp các ước nguyên dương của \(m\). Số phần tử của tập \(S\) là</p>
  • 5. Cho các số thực dương \(a,{\rm{ }}b\) thỏa mãn \({\log _3}\frac{{a + 1}}{{2b}} = 2b – 3a – 4\). Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P = \frac{2}{3}{b^3} – \frac{9}{2}{b^2} + 6a + 6\).</p>
  • 6. Cho các số thực dương \(x,y,a,b\) thỏa mãn \(a,b > 1\) và \({a^x} = {b^y} = ab\). Giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P = \frac{{{{16}^{x + y}} – {{513.4}^{x + y}} + {2^{x + y + 5}} + 4\ln 2}}{{{{2.4}^{x + y + 4}} – {2^{x + y + 5}} – \left( {x + y + 4} \right)\ln 2}}\) bằng</p>
  • 7. Cho \(x,y\) là các số thực dương thỏa mãn \({\log _2}\frac{y}{{2\sqrt {1 + x} }} = 3(y – \sqrt {1 + x} ) – {y^2} + x\).</p> <p>Giá trị lớn nhất của biểu thức \(P = \frac{{{y^2}}}{{\sqrt {{x^2} + 1} }}\) bằng</p>

Reader Interactions

Để lại phản hồi Huỷ trả lời

Sidebar chính

Bài viết mới

  • Tổng chi phí sản xuất $x$ thiết bị điện tử (đơn vị: chiếc, $x > 0$) của một nhà máy được mô hình hóa bởi hàm số $C(x) = 2x^2 + 45x + 5000$ (nghìn đồng). Chi phí sản xuất trung bình cho mỗi thiết bị là $\bar{C}(x) = \frac{C(x)}{x}$ (nghìn đồng/chiếc). Khi số lượng thiết bị sản xuất rất lớn, đồ thị hàm số $\bar{C}(x)$ có đường tiệm cận xiên dạng $y = ax + b$. Giá trị của biểu thức $a + b$ bằng bao nhiêu? 02/10/2026
  • Nồng độ của một loại thuốc trong máu của bệnh nhân sau $t$ giờ truyền tĩnh mạch liên tục được xác định bởi công thức $C(t) = \frac{15t + 8}{3t + 2}\text{ (mg/L)}$. Khi thời gian truyền thuốc kéo dài vô hạn ($t \to +\infty$), nồng độ thuốc trong máu tiến dần tới mức bão hòa là bao nhiêu $\text{mg/L}$? 02/10/2026
  • Trong một khu bảo tồn sinh thái, số lượng cá thể của một loài động vật quý hiếm (tính theo đơn vị trăm con) sau $t$ năm ($t \ge 0$) được mô hình hóa bởi hàm số $N(t) = \frac{60t + 40}{t + 2}$. Khi thời gian $t$ tăng lên vô hạn ($t \to +\infty$), số lượng cá thể loài động vật này tiến dần tới một ngưỡng cân bằng sinh thái. Ngưỡng cân bằng sinh thái này bằng bao nhiêu trăm con? 02/10/2026
  • Cho hàm số $y = \frac{2x – 1 – \sqrt{x^2 + 3}}{x^2 – 4x + 3}$. Xét tính đúng, sai của các mệnh đề về tiệm cận của đồ thị hàm số 02/10/2026
  • Cho hàm số $y = \frac{2x – 1}{\sqrt{x^2 – 4}}$. Xét tính đúng, sai của các mệnh đề về tiệm cận của đồ thị hàm số 02/10/2026

Mục lục

Booktoan.com (2015 - 2026) Học Toán online - Giải bài tập môn Toán, Sách giáo khoa, Sách tham khảo và đề thi Toán.
Giới thiệu - Liên hệ - Bản quyền - Sitemap - Quy định - Học toán - thi toán.