Cho a, b, c là các số thực thuộc đoạn [1; 2] thỏa mãn \(\log _2^3a + \log _2^3b + \log _2^3c \le 1.\) Khi biểu thức \(P = {a^3} + {b^3} + {c^3} - 3\left( {{{\log }_2}{a^a} + {{\log }_2}{b^b} + {{\log }_2}{c^c}} \right)\) đạt giá trị lớn nhất thì tổng a + b + c là
A. 3
B. \({3.2^{\frac{1}{{\sqrt[3]{3}}}}}\)
C. 4
D. 6
Lời giải của giáo viên
Đặt \(x={{\log }_{2}}a,y={{\log }_{2}}b,z={{\log }_{2}}c.\)
Ta có \(\log _{2}^{3}a+\log _{2}^{3}b+\log _{2}^{3}c\le 1\Rightarrow {{x}^{3}}+{{y}^{3}}+{{z}^{3}}\le 1;0\le x,y,z\le 1.\)
Biểu thức \(P={{a}^{3}}+{{b}^{3}}+{{c}^{3}}-3\left( ax+by+cz \right).\)
Xét hàm số \(f\left( t \right)=t-{{\log }_{2}}t\) với \(t\in \left[ 1;2 \right].{f}'\left( t \right)=1-\frac{1}{t\ln 2};{f}'\left( t \right)=0\Leftrightarrow {{t}_{0}}=\frac{t}{\ln 2}.\)
Suy ra \(f\left( t \right)\le max\left\{ f\left( 1 \right),f\left( 2 \right),f\left( {{t}_{0}} \right) \right\}=1,x\in \left[ 1;2 \right].\)
Do đó, \(a-x-1\le 0\Rightarrow {{a}^{3}}-3ax-{{x}^{3}}-1=\left( a-x-1 \right)\left( {{a}^{2}}+{{x}^{2}}+1+a+ax-x \right)\le 0.\)
Suy ra \({{a}^{3}}-3ax\le {{x}^{3}}+1.\)
Biểu thức \(P={{a}^{3}}+{{b}^{3}}+{{c}^{3}}-3\left( ax+by+cz \right)\le {{x}^{3}}+{{y}^{3}}+{{z}^{3}}+3\le 4,{{P}_{max}}=4.\)
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi hai trong ba số x, y, z bằng 0 và số còn lại bằng 1. Vậy a+b+c=1.
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Xét các số thực a, b thỏa mãn điều kiện \(\frac{1}{3} < b < a < 1.\) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P = {\log _a}\left( {\frac{{3b - 1}}{4}} \right) + 12\log _{\frac{b}{a}}^2a - 3.\)
Một hình trụ có bán kính đáy r = a độ dài đường sinh l = 2a. Diện tích toàn phần của hình trụ này là
Trong không gian toạ độ Oxyz, cho đường thẳng \(\left( d \right):\frac{{x + 3}}{1} = \frac{{y - 2}}{{ - 1}} = \frac{{z - 1}}{2}.\) Mặt phẳng (P) đi qua điểm M(2;0;-1) và vuông góc với (d) có phương trình là
Xếp ngẫu nhiên ba người đàn ông, hai người đàn bà và một đứa bé vào ngồi 6 cái ghế xếp thành hàng ngang. Xác suất sao cho đứa bé ngồi giữa hai người đàn bà là bao nhiêu?
Gọi M, m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y = \frac{{\sqrt {{x^2} - 1} }}{{x - 2}}\) trên tập hợp \(D = \left( { - \infty ; - 1} \right) \cup \left[ {1;\frac{3}{2}} \right].\) Tính P = M + m.
Cho hình trụ có bán kính đáy bằng R và chiều cao bằng \(\frac{{3R}}{2}.\) Mặt phẳng (a) song song với trục của hình trụ và cách trục một khoảng bằng \(\frac{{R}}{2}.\) Diện tích thiết diện của hình trụ cắt bởi mặt phẳng (a) là
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, tọa độ hình chiếu vuông góc của điểm A(2;-1;0) lên mặt phẳng (P): 3x - 2y + z + 6 = 0 là
Tập nghiệm của bất phương trình \({\log _2}x > {\log _2}\left( {8 - x} \right)\) là
Trong không gian, cho tam giác ABC vuông tại A, AB = a và \(AC = a\sqrt 3 .\) Tính độ dài đường sinh l của hình nón có được khi quay tam giác ABC xung quanh trục AB.
Cho (un) là cấp số cộng với công sai d. Biết \({u_5} = 16,{u_7} = 22.\) Tính u1.
Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên [-1;1] và thỏa mãn \(f\left( 1 \right) = 7,\int\limits_0^1 {xf\left( x \right)dx} = 1\). Khi đó \(\int\limits_0^1 {{x^2}f'\left( x \right)dx} \) bằng
Trong không gian Oxyz, mặt phẳng (P): x + 2y - 5 = 0 nhận vec-tơ nào trong các vec-tơ sau làm vec-tơ pháp tuyến?
Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị của tham số thực m sao cho giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y = - \left| {{x^3} - 3x + m} \right|\) trên đoạn [0;2] bằng -3. Tổng tất cả các phần tử của S là