공통수학2명제수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

세 문자의 역수 합의 최솟값

문제

양수 x,y,zx , y , zx+y+z=1x + y + z = 1을 만족시킬 때, 1x+4y+9z\displaystyle \frac{1}{x} + \frac{4}{y} + \frac{9}{z}의 최솟값은?

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해설

x,y,zx , y , z가 양수이므로 산술 기하 평균을 이용하면 1x+4y+9z=(x+y+z)(1x+4y+9z)\displaystyle \frac{1}{x} + \frac{4}{y} + \frac{9}{z} = ( x + y + z ) \left( \frac{1}{x} + \frac{4}{y} + \frac{9}{z} \right) =14+(yx+4xy)+(4zy+9yz)+(9xz+zx)\displaystyle = 14 + \left( \frac{y}{x} + \frac{4 x}{y} \right) + \left( \frac{4 z}{y} + \frac{9 y}{z} \right) + \left( \frac{9 x}{z} + \frac{z}{x} \right) 14+24xyyx+29yz4zy+29xzzx\displaystyle \geq 14 + 2 \sqrt{\frac{4 x}{y} \cdot \frac{y}{x}} + 2 \sqrt{\frac{9 y}{z} \cdot \frac{4 z}{y}} + 2 \sqrt{\frac{9 x}{z} \cdot \frac{z}{x}} =14+4+12+6= 14 + 4 + 12 + 6 =36= 36(단, 등호는 6x=3y=2z6 x = 3 y = 2 z)

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