设 $a = \sqrt{3x +1} +\sqrt{3y+1} +\sqrt{3z+1}$,其中 $x+y+z=1$,$x,y,z \geqslant 0$,则 $[a]=$ 
【难度】
【出处】
2015年全国高中数学联赛山西省预赛
【标注】
  • 数学竞赛
    >
    不等式
    >
    不等式
【答案】
$4$
【解析】
由于$$\begin{split}a^2 &= (3x+1) + (3y+1) + (3z+1) + 2\sqrt{ (3x+1) (3y+1) }+2\sqrt{ (3y+1) (3z+1) } + 2\sqrt{ (3x+1) (3z+1) } \\& \leqslant 3((3x+1)(3y+1)(3z+1)) = 18,\end{split}$$则 $a \leqslant \sqrt{18} <5$.又因 $0 \leqslant x,y,z\leqslant 1$,所以 $x \geqslant x^{2}$,$y \geqslant y^2$,$z \geqslant z^2$,于是,\[\begin{split} a& \geqslant \sqrt{x^{2} +2x +1} + \sqrt{y^{2} +2y +1} +\sqrt{z^{2} +2z +1}\\ &=(x+1)+ (y+1)+ (z+1) \\ &=4, \end{split}\]故由 $4 \leqslant a <5$,得 $[a]=4$
题目 答案 解析 备注
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