공통수학2명제수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

산술평균과 기하평균을 이용한 최솟값

문제

세 양수 a,b,ca , b , c에 대하여 (a+3b+4c)(1a+3b+1c)\displaystyle ( a + 3 b + 4 c ) \left( \frac{1}{a + 3 b} + \frac{1}{c} \right)의 최솟값을 구하면?

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해설

a,b,ca , b , c가 양수라고 가정하면, (a+3b+4c)(1a+3b+1c)=5+a+3bc+4ca+3b\displaystyle ( a + 3 b + 4 c ) \left( \frac{1}{a + 3 b} + \frac{1}{c} \right) = 5 + \frac{a + 3 b}{c} + \frac{4 c}{a + 3 b} 산술 기하 평균에 의하여 a+3bc+4ca+3b2a+3bc4ca+3b=4\displaystyle \frac{a + 3 b}{c} + \frac{4 c}{a + 3 b} \geq 2 \sqrt{\frac{a + 3 b}{c} \cdot \frac{4 c}{a + 3 b}} = 4 그러므로 최솟값은 99

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