题目

若实数 x, y, z \geq 0 满足 x^{ 2 } + y^{ 2 } + z^{ 2 } = 1,求下式的最小值:

\dfrac{ 5 - x }{ 5 - 2 x } + \dfrac{ 5 - y }{ 5 - 2 y } + \dfrac{ 5 - z }{ 5 - 2 z }

解析

考虑建立 \dfrac{ 5 - x }{ 5 - 2 x }x^{ 2 } 之间的联系,由待定系数法不难发现 \dfrac{ 5 - x }{ 5 - 2 x } \geq \dfrac{ x^{ 2 } }{ 3 } + 1,则有:

\dfrac{ 5 - x }{ 5 - 2 x } + \dfrac{ 5 - y }{ 5 - 2 y } + \dfrac{ 5 - z }{ 5 - 2 z } \geq \dfrac{ x^{ 2 } + y^{ 2 } + z^{ 2 } }{ 3 } + 3 = \dfrac{ 10 }{ 3 }

x = 1, y = z = 0 时取得等号。

故原式最小值为 \dfrac{ 10 }{ 3 }

by CXY。