Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Bất đẳng thức ngược dấu rồi.
BĐT \(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)\prod\left(a+b-c\right)\le a^4+b^4+c^4\)
Đặt $\left\{ \begin{array}{l}a + b + c = 2s\\ab + bc + ca = {s^2} + 4Rr + {r^2}\\abc = 4sRr\end{array} \right.$
Bất đẳng thức cần chứng minh quy về:
\(16\,r{s}^{2} \left( R-2\,r \right) +2\,{s}^{2} \left( 5\,{r}^{ 2}+{s}^{2} -16\,Rr\right) +2\,{r}^{2} \left( 16\,{R}^{2}+8\,Rr+{r}^{2}-3\,{s} ^{2} \right) \geqslant 0\)
Đây là điều hiển nhiên.
Áp dụng BĐT AM-GM ta có:
\(P=\sqrt{\dfrac{2a}{2b+2c-a}}+\sqrt{\dfrac{2b}{2c+2a-b}}+\sqrt{\dfrac{2c}{2a+2b-c}}\)
\(=\dfrac{\sqrt{6}a}{\sqrt{3a\left(2b+2c-a\right)}}+\dfrac{\sqrt{6}b}{\sqrt{3b\left(2c+2a-b\right)}}+\dfrac{\sqrt{6}c}{\sqrt{3c\left(2a+2b-c\right)}}\)
\(\ge\dfrac{\sqrt{6}a}{\dfrac{3a+2b+2c-a}{2}}+\dfrac{\sqrt{6}b}{\dfrac{3b+2c+2a-b}{2}}+\dfrac{\sqrt{6}c}{\dfrac{3c+2a+2b-c}{2}}\)
\(\ge\dfrac{\sqrt{6}a}{a+b+c}+\dfrac{\sqrt{6}b}{a+b+c}+\dfrac{\sqrt{6}c}{a+b+c}\)
\(=\dfrac{\sqrt{6}\left(a+b+c\right)}{a+b+c}=\sqrt{6}\)
Áp dụng bất đẳng thức Bunyakovsky
\(\Rightarrow\sqrt{\left(\dfrac{8}{a^2}+\dfrac{9b^2}{2}+\dfrac{c^2a^2}{4}\right)\left[\left(\sqrt{2}\right)^2+\left(3\sqrt{2}\right)^2+2^2\right]}\ge\left(\sqrt{\dfrac{4}{a}+9b+ca}\right)^2\)
\(\Leftrightarrow2\sqrt{6}\sqrt{\dfrac{8}{a^2}+\dfrac{9b^2}{2}+\dfrac{c^2a^2}{4}}\ge\dfrac{4}{a}+9b+ac\)
Tương tự ta có \(\left\{{}\begin{matrix}2\sqrt{6}\sqrt{\left(\dfrac{8}{b^2}+\dfrac{9c^2}{2}+\dfrac{a^2b^2}{4}\right)}\ge\dfrac{4}{b}+9c+ab\\2\sqrt{6}\sqrt{\left(\dfrac{8}{c^2}+\dfrac{9a^2}{2}+\dfrac{b^2c^2}{4}\right)}\ge\dfrac{4}{c}+9a+bc\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow2\sqrt{6}S\ge\dfrac{4}{a}+9a+\dfrac{4}{b}+9b+\dfrac{4}{c}+9c+ab+bc+ac\)
\(\Leftrightarrow2\sqrt{6}S\ge\dfrac{4}{a}+a+8a+\dfrac{4}{b}+b+8b+\dfrac{4}{c}+c+8c+ab+bc+ca\)
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{4}{a}+a\ge2\sqrt{4}=4\\\dfrac{4}{b}+b\ge2\sqrt{4}=4\\\dfrac{4}{c}+c\ge2\sqrt{4}=4\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\dfrac{4}{a}+a+8a+\dfrac{4}{b}+b+8b+\dfrac{4}{c}+c+8c+ab+bc+ca\ge12+8a+8b+8c+ab+bc+ac\)
\(\Rightarrow2\sqrt{6}S\ge12+8a+8b+8c+ab+bc+ac\)
\(\Leftrightarrow2\sqrt{6}S\ge12+2a+bc+2b+ac+2c+ab+6\left(a+b+c\right)\)
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy
\(\Rightarrow2a+bc\ge2\sqrt{2abc}\)
Tượng tự ta có \(2b+ac\ge2\sqrt{2abc}\) ; \(2c+ab\ge2\sqrt{2abc}\)
\(\Rightarrow12+2a+bc+2b+ac+2c+ab+6\left(a+b+c\right)\ge6\left(a+b+c+\sqrt{2abc}\right)+12\)
\(\Rightarrow2\sqrt{6}S\ge6\left(a+b+c+\sqrt{2abc}\right)+12\)
Theo đề bài ta có \(a+b+c+\sqrt{2abc}\ge10\)
\(\Rightarrow6\left(a+b+c+\sqrt{2abc}\right)+12\ge72\)
\(\Rightarrow S\ge\dfrac{72}{2\sqrt{6}}=6\sqrt{6}\) ( đpcm )
Dấu " = " xảy ra khi \(a=b=c=2\)
Nice proof, nhưng đã quy đồng là phải thế này :v
\(BDT\Leftrightarrow\left(2a-\sqrt{a^2+3}\right)+\left(2b-\sqrt{b^2+3}\right)+\left(2c-\sqrt{c^2+3}\right)\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2-1}{2a+\sqrt{a^2+3}}+\dfrac{b^2-1}{2b+\sqrt{b^2+3}}+\dfrac{c^2-1}{2c+\sqrt{c^2+3}}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2-1}{2a+\sqrt{a^2+3}}+\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{a}-a\right)+\dfrac{b^2-1}{2b+\sqrt{b^2+3}}+\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{b}-b\right)+\dfrac{c^2-1}{2c+\sqrt{c^2+3}}+\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{c}-c\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a^2-1\right)\left(\dfrac{1}{2a+\sqrt{a^2+3}}-\dfrac{1}{4a}\right)+\left(b^2-1\right)\left(\dfrac{1}{2b+\sqrt{b^2+3}}-\dfrac{1}{4b}\right)+\left(c^2-1\right)\left(\dfrac{1}{2c+\sqrt{a^2+3}}-\dfrac{1}{4c}\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(a^2-1\right)\left(2a-\sqrt{a^2+3}\right)}{a\left(2a+\sqrt{a^2+3}\right)}+\dfrac{\left(b^2-1\right)\left(2b-\sqrt{b^2+3}\right)}{b\left(2b+\sqrt{b^2+3}\right)}+\dfrac{\left(c^2-1\right)\left(2c-\sqrt{c^2+3}\right)}{c\left(2c+\sqrt{c^2+3}\right)}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(a^2-1\right)^2}{a\left(2a+\sqrt{a^2+3}\right)^2}+\dfrac{\left(b^2-1\right)^2}{b\left(2b+\sqrt{b^2+3}\right)^2}+\dfrac{\left(c^2-1\right)^2}{c\left(2c+\sqrt{c^2+3}\right)^2}\ge0\) (luôn đúng)
Khi \(f\left(t\right)=\sqrt{1+t}\) là hàm lõm trên \([-1, +\infty)\) ta có:
\(f(t)\le f(3)+f'(3)(t-3)\forall t\ge -1\)
Tức là \(f\left(t\right)\le2+\dfrac{1}{4}\left(t-3\right)=\dfrac{5}{4}+\dfrac{1}{4}t\forall t\ge-1\)
Áp dụng BĐT này ta có:
\(\sqrt{a^2+3}=a\sqrt{1+\dfrac{3}{a^2}}\le a\left(\dfrac{5}{4}+\dfrac{1}{4}\cdot\dfrac{3}{a^2}\right)=\dfrac{5}{4}a+\dfrac{3}{4}\cdot\dfrac{1}{a}\)
Tương tự cho 2 BĐT còn lại ta cũng có:
\(\sqrt{b^2+3}\le\dfrac{5}{4}b+\dfrac{3}{4}\cdot\dfrac{1}{b};\sqrt{c^2+3}\le\dfrac{5}{4}c+\dfrac{3}{4}\cdot\dfrac{1}{c}\)
Cộng theo vế 3 BĐT trên ta có:
\(VP\le\dfrac{5}{4}\left(a+b+c\right)+\dfrac{3}{4}\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)=2\left(a+b+c\right)=VT\)
Để chứng minh rằng ama + bmb + cmc ≥ √32, ta sử dụng bất đẳng thức tam giác. Bất đẳng thức tam giác cho biết rằng tổng độ dài của ba đường trung tuyến của một tam giác luôn lớn hơn hoặc bằng bình phương độ dài cạnh tương ứng. Vì vậy, ta có:
ama + bmb + cmc ≥ (ma + mb + mc)²/3
Theo định lý đường trung tuyến, ta biết rằng ma + mb + mc = 3/2(a + b + c). Thay vào biểu thức trên, ta có:
ama + bmb + cmc ≥ (3/2(a + b + c))²/3
Simplifying the expression, we get:
ama + bmb + cmc ≥ 3/4(a + b + c)²
Để chứng minh rằng ama + bmb + cmc ≥ √32, ta cần chứng minh rằng 3/4(a + b + c)² ≥ √32. Tuy nhiên, để chứng minh điều này, cần thêm thông tin về giá trị của a, b, c.
BĐT trên bị ngược dấu rồi.
Theo công thức Heron:
\(S=\dfrac{1}{4}\sqrt{\left(a+b+c\right)\left(a+b-c\right)\left(b+c-a\right)\left(c+a-b\right)}\).
Do đó ta chỉ cần cm:
\(\left(a+b+c\right)\left(a+b-c\right)\left(b+c-a\right)\left(c+a-b\right)\leq a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\). (1)
Ta có \(\left(1\right)\Leftrightarrow a^4+b^4+c^4-a^2b^2-b^2c^2-c^2a^2\ge0\Leftrightarrow\dfrac{\left(a^2-b^2\right)^2}{2}+\dfrac{\left(b^2-c^2\right)^2}{2}+\dfrac{\left(c^2-a^2\right)^2}{2}\ge0\) (luôn đúng).
Do đó bđt ban đầu cũng đúng.
Đẳng thức xảy ra khi tam giác đó đều.