Cho các số thực a, b, c>1 .Tính \(\log _{b}(c a)\) khi biểu thức \(S=\log _{a}(b c)+2 \log _{b}(c a)+9 \log _{c}(a b)\) đạt giá trị nhỏ nhất.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có:
\(\begin{array}{l} S=\left(\log _{a} b+\log _{a} c\right)+2\left(\log _{b} c+\log _{b} a\right)+9\left(\log _{c} a+\log _{c} b\right) \\ =\left(\log _{a} b+2 \log _{b} a\right)+\left(2 \log _{b} c+9 \log _{c} b\right)+\left(\log _{a} c+9 \log _{c} a\right) \\ \geq 2 \sqrt{\log _{a} b \cdot 2 \log _{b} a}+2 \sqrt{2 \log _{b} b \cdot 9 \log _{c} b}+2 \sqrt{\log _{a} c .9 \log _{c} a} \\ =2 \sqrt{2}+2 \sqrt{18}+2 \sqrt{9}=6+8 \sqrt{2} \end{array}\)
Dấu bằng đạt tại \(\left\{\begin{array}{l} \log _{a} b=2 \log _{b} a=\sqrt{2} \\ 2 \log _{b} c=9 \log _{c} b=\sqrt{18} \Rightarrow \log _{b}(c a)=\log _{b} c+\log _{b} a=\frac{3 \sqrt{2}}{2}+\frac{\sqrt{2}}{2}=2 \sqrt{2} \\ \log _{a} c=9 \log _{c} a=\sqrt{9} \end{array}\right.\)