已知 $a,b,c,d\geqslant 0$,$a+b+c+d=3$,则 $t=a+ab+abc+abcd$ 的最大值为 \((\qquad)\) .
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
B
【解析】
设 $f\left(a,b,c,d\right)=a+ab+abc+abcd$,结合 $a,b,c,d\geqslant 0$.
轮换 $a,b,c,d$ 的值会发现,当 $f\left(a,b,c,d\right)$ 取得最大时,$a\geqslant b\geqslant c\geqslant d$.
当 $a\geqslant b\geqslant c\geqslant d$ 时,$c\leqslant 1$.
此时 $f\left(a,b,c+d,0\right)=a+ab+abc+abd\geqslant a+ab+abc+abcd=f\left(a,b,c,d\right)$.
故当 $f\left(a,b,c,d\right)$ 最大时,可取 $d=0$.
问题转化为 $a+b+c=3$,$a,b,c\geqslant 0$ 求 $g\left(a,b,c\right)=a+ab+abc$ 的最大值.
和前面一样,取得最大值需要 $a\geqslant b\geqslant c$.
此时 $g\left(a,b+c,0\right)=a+ab+ac$,$g\left(a+c,b,0\right)=a+ab+bc+c$.
接下来分析大小,
$ab\leqslant \left(3-b\right)b$,又 $b+1-b\left(3-b\right)=\left(b-1\right)^2\geqslant 0$.即 $ab\leqslant 1+b$.
故 $g\left(a+c,b,0\right)\geqslant g\left(a,b,c\right)$.
故命题转化为 $a+b=3$,求 $a+ab$ 的最大值,根据二次函数简单知识答案为 $4$,
此时 $a=2,b=1$.
综上所述,原式最大值为 $4$,取等可取 $a=2,b=1,c=0,d=0$.
轮换 $a,b,c,d$ 的值会发现,当 $f\left(a,b,c,d\right)$ 取得最大时,$a\geqslant b\geqslant c\geqslant d$.
当 $a\geqslant b\geqslant c\geqslant d$ 时,$c\leqslant 1$.
此时 $f\left(a,b,c+d,0\right)=a+ab+abc+abd\geqslant a+ab+abc+abcd=f\left(a,b,c,d\right)$.
故当 $f\left(a,b,c,d\right)$ 最大时,可取 $d=0$.
问题转化为 $a+b+c=3$,$a,b,c\geqslant 0$ 求 $g\left(a,b,c\right)=a+ab+abc$ 的最大值.
和前面一样,取得最大值需要 $a\geqslant b\geqslant c$.
此时 $g\left(a,b+c,0\right)=a+ab+ac$,$g\left(a+c,b,0\right)=a+ab+bc+c$.
接下来分析大小,
$ab\leqslant \left(3-b\right)b$,又 $b+1-b\left(3-b\right)=\left(b-1\right)^2\geqslant 0$.即 $ab\leqslant 1+b$.
故 $g\left(a+c,b,0\right)\geqslant g\left(a,b,c\right)$.
故命题转化为 $a+b=3$,求 $a+ab$ 的最大值,根据二次函数简单知识答案为 $4$,
此时 $a=2,b=1$.
综上所述,原式最大值为 $4$,取等可取 $a=2,b=1,c=0,d=0$.
题目
答案
解析
备注