MT【195】三次函数

(2016年清华大学自主招生暨领军计划试题)

已知$x,y,zin mathbf{R}$,满足$x+y+z=1,x^2+y^2+z^2=1$,则下列结论正确的有(  )

A.$xyz$的最大值为$0$

B.$xyz$的最小值为$-dfrac{4}{27}$

C.$z$的最大值为$dfrac{2}{3}$

D.$z$的最小值为$-dfrac{1}{3}$

答案:A.B.D

由$x+y+z=1, x^2+y^2+z^2=1$,可知$xy+yz+zx=0$.设$xyz=c$,则$x,y,z$是关于$t$的方程$$t^3-t^2-c=0$$的三个实根.

令$f(t)=t^3-t^2-c$,利用导数可得$$egin{cases}fleft(0 ight)=-cgeqslant 0,\fleft(dfrac{2}{3} ight)=-dfrac{4}{27}-cleqslant 0,end{cases}$$

所以$-dfrac{4}{27}leqslant c=xyz leqslant 0$,等号显然可以取到.

故选项A,B都对.

因为$$(x+y)^2=(1-z)^2leqslant 2left(x^2+y^2 ight)=2left(1-z^2 ight),$$所以$-dfrac{1}{3}leqslant z leqslant 1$,等号显然可以取到.

故选项C错,选项D对

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