Tính giá trị của biểu thức P Bài 4 (Chuyên Hà Tĩnh 2024). Cho các số thực a , b , c thỏa mãn a + b + c = 6 và a^ 2 + b^ 2 + c^ 2 = 12. Tính giá trị của biểu thức
P = (a − 3)^2024 + (b − 3)^2024 + (c − 3)^2024.
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Chúng ta có các số thực \( a, b, c \) sao cho: \[ a + b + c = 6 \] và \[ a^2 + b^2 + c^2 = 12. \] Chúng ta cần tính giá trị của biểu thức \[ P = (a - 3)^{2024} + (b - 3)^{2024} + (c - 3)^{2024}. \] Để làm điều này, chúng ta sẽ sử dụng các điều kiện đã cho. ### Bước 1: Biểu diễn \( a, b, c \) theo trung bình Khi biết rằng \( a + b + c = 6 \), ta có thể viết lại các biến \( a, b, c \) như sau: \[ x = a - 3, \quad y = b - 3, \quad z = c - 3. \] Ta có: \[ x + y + z = (a - 3) + (b - 3) + (c - 3) = (a + b + c) - 9 = 6 - 9 = -3. \] ### Bước 2: Tính tổng bình phương Thay \( a = x + 3 \), \( b = y + 3 \), \( c = z + 3 \): \[ a^2 + b^2 + c^2 = (x + 3)^2 + (y + 3)^2 + (z + 3)^2. \] Khai triển biểu thức trên: \[ = (x^2 + 6x + 9) + (y^2 + 6y + 9) + (z^2 + 6z + 9) = x^2 + y^2 + z^2 + 6(x + y + z) + 27. \] Thay \( x + y + z = -3 \): \[ = x^2 + y^2 + z^2 + 6(-3) + 27 = x^2 + y^2 + z^2 - 18 + 27 = x^2 + y^2 + z^2 + 9. \] Biểu thức trên bằng 12 (theo điều kiện đã cho): \[ x^2 + y^2 + z^2 + 9 = 12 \implies x^2 + y^2 + z^2 = 3. \] ### Bước 3: Sử dụng định lý Cauchy-Schwarz Theo bất đẳng thức Cauchy-Schwarz: \[ (x+y+z)^2 \leq 3(x^2+y^2+z^2). \] Thay các giá trị vào: \[ (-3)^2 \leq 3 \cdot 3 \implies 9 \leq 9. \] Cả hai vế bằng nhau, điều này xảy ra khi \( x = y = z \). ### Bước 4: Tính giá trị cụ thể của \( x, y, z \) Khi \( x = y = z \): \[ x + y + z = -3 \implies 3x = -3 \implies x = -1. \] Vậy: \[ a = -1 + 3 = 2, \quad b = -1 + 3 = 2, \quad c = -1 + 3 = 2. \] ### Bước 5: Tính giá trị của \( P \) Thay các giá trị \( a, b, c \) vào \( P \): \[ P = (a - 3)^{2024} + (b - 3)^{2024} + (c - 3)^{2024} = (-1)^{2024} + (-1)^{2024} + (-1)^{2024}. \] Vì \( 2024 \) là số chẵn, nên: \[ P = 1 + 1 + 1 = 3. \] ### Kết luận Giá trị của biểu thức \( P \) là: \[ \boxed{3}. \]