Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Fix đề: Cho a,b,c không âm. Chứng minh \(\dfrac{1}{\left(a-b\right)^2}+\dfrac{1}{\left(b-c\right)^2}+\dfrac{1}{\left(c-a\right)^2}\ge\dfrac{4}{ab+bc+ca}\)
Dự đoán điểm rơi sẽ có 1 số bằng 0.
Giả sử \(c=min\left\{a,b,c\right\}\) ( c là số nhỏ nhất trong 3 số) thì \(c\ge0\)
do đó \(ab+bc+ca\ge ab\) và \(\dfrac{1}{\left(b-c\right)^2}\ge\dfrac{1}{b^2};\dfrac{1}{\left(c-a\right)^2}=\dfrac{1}{\left(a-c\right)^2}\ge\dfrac{1}{a^2}\)
BDT cần chứng minh tương đương
\(ab\left[\dfrac{1}{\left(a-b\right)^2}+\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}\right]\ge4\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{ab}{\left(a-b\right)^2}+\dfrac{a^2+b^2}{ab}\ge4\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{ab}{\left(a-b\right)^2}+\dfrac{\left(a-b\right)^2}{ab}+2\ge4\)
BĐT trên hiển nhiên đúng theo AM-GM.
Do đó ta có đpcm. Dấu = xảy ra khi c=0 , \(\left(a-b\right)^2=a^2b^2\) ( và các hoán vị )
1) Áp dụng BĐT Cô si
ta có
\(\left(\sqrt{a+b}-\dfrac{1}{2}\right)^2\ge0\forall a,b\inĐK\)
\(\Leftrightarrow a+b-2\sqrt{a+b}.\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{4}\ge0\)
\(\Leftrightarrow a+b+\dfrac{1}{4}\ge\sqrt{a+b}\)
vậy ĐPCM
Bài 2
Áp dụng bđt Cauchy ta có \(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\ge\dfrac{2}{\sqrt{ab}}\Rightarrow\dfrac{1}{\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}}\le\dfrac{\sqrt{ab}}{2}\)
Thiết lập tương tự và thu lại ta có:
\(\Rightarrow VP\le4\left(\dfrac{\sqrt{ab}+\sqrt{bc}+\sqrt{ac}}{2}\right)=2\left(\sqrt{ab}+\sqrt{bc}+\sqrt{ac}\right)\left(1\right)\)
Áp dụng bđt Cauchy ta có \(a+b\ge2\sqrt{ab}\)
\(\Rightarrow\left(a+b+\dfrac{1}{2}\right)^2\ge\left(2\sqrt{ab}+\dfrac{1}{2}\right)^2\ge2.2\sqrt{ab}.\dfrac{1}{2}=2\sqrt{ab}\)
Thiết lập tương tự và thu lại ta có:
\(\Rightarrow VT\ge2\left(\sqrt{ab}+\sqrt{bc}+\sqrt{ac}\right)\left(2\right)\)
Từ (1) và (2)
\(\Rightarrow VT\ge VP\)
\(\Rightarrowđpcm\)
Lời giải:
Áp dụng BĐT AM-GM:
\(\frac{a^4}{(a+2)(b+2)}+\frac{a+2}{27}+\frac{b+2}{27}+\frac{1}{9}\geq 4\sqrt[4]{\frac{a^4}{27.27.9}}=\frac{4a}{9}\)
\(\frac{b^4}{(b+2)(c+2)}+\frac{b+2}{27}+\frac{c+2}{27}+\frac{1}{9}\geq \frac{4b}{9}\)
\(\frac{c^4}{(c+2)(a+2)}+\frac{c+2}{27}+\frac{a+2}{27}+\frac{1}{9}\geq \frac{4c}{9}\)
Cộng theo vế và rút gọn:
\(\frac{a^4}{(a+2)(b+2)}+\frac{b^4}{(b+2)(c+2)}+\frac{c^4}{(c+2)(a+2)}+\frac{2(a+b+c)}{27}+\frac{7}{9}\geq\frac{4(a+b+c)}{9}\)
\(\frac{a^4}{(a+2)(b+2)}+\frac{b^4}{(b+2)(c+2)}+\frac{c^4}{(c+2)(a+2)}\geq \frac{10(a+b+c)}{27}-\frac{7}{9}=\frac{30}{27}-\frac{7}{9}=\frac{1}{3}\)
Ta có đpcm
Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=1$
Bài 1:
dự đoán dấu = sẽ là \(a^2=b^2=c^2=\dfrac{1}{2}\) nên cứ thế mà chém thôi .
Ta có: \(\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)=\left(a^2+\dfrac{1}{2}\right)\left(\dfrac{1}{2}+b^2\right)+\dfrac{1}{2}\left(a^2+b^2\right)+\dfrac{3}{4}\)
Bunyakovsky:\(\left(a^2+\dfrac{1}{2}\right)\left(\dfrac{1}{2}+b^2\right)+\dfrac{1}{2}\left(a^2+b^2\right)+\dfrac{3}{4}\ge\dfrac{1}{2}\left(a+b\right)^2+\dfrac{1}{4}\left(a+b\right)^2+\dfrac{3}{4}=\dfrac{3}{4}\left[\left(a+b\right)^2+1\right]\)
\(VT=\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)\left(c^2+1\right)\ge\dfrac{3}{4}\left[\left(a+b\right)^2+1\right]\left(1+c^2\right)\ge\dfrac{3}{4}\left(a+b+c\right)^2\)(đpcm)
Dấu = xảy ra khi \(a=b=c=\dfrac{1}{\sqrt{2}}\)
P/s: còn 1 cách khác nữa đó là khai triển sau đó xài schur . Chi tiết trong tệp BĐT schur .pdf
Theo hệ quả của bất đẳng thức Cauchy
\(\Rightarrow a^2+b^2+c^2\ge ab+bc+ca\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2}{2}+\dfrac{b^2}{c}+\dfrac{c^2}{c}\ge\dfrac{ab}{2}+\dfrac{bc}{2}+\dfrac{ca}{2}\)
\(\Leftrightarrow a^2-\dfrac{a^2}{2}+b^2-\dfrac{b^2}{2}+c^2-\dfrac{c^2}{2}\ge\dfrac{ab}{2}+\dfrac{bc}{2}+\dfrac{ca}{2}\)
\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2\ge\dfrac{a^2+b^2+c^2+ab+bc+ca}{2}\)
\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2\ge\dfrac{2\left(a^2+b^2+c^2+ab+bc+ca\right)}{4}\)
\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2\ge\dfrac{\left(a+b\right)^2+\left(b+c\right)^2+\left(c+a\right)^2}{4}\) (1)
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz
\(\Rightarrow a^2+b^2\ge2\sqrt{a^2b^2}=2ab\)
\(\Rightarrow\left(a+b\right)^2\ge4ab\)
Tương tự ta có \(\left\{{}\begin{matrix}\left(b+c\right)^2\ge4bc\\\left(c+a\right)^2\ge4ca\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left(a+b\right)^2c+\left(a+b\right)^2\ge4abc+\left(a+b\right)^2\\\left(b+c\right)^2a+\left(b+c\right)^2\ge4abc+\left(b+c\right)^2\\\left(c+a\right)^2b+\left(c+a\right)^2\ge4abc+\left(c+a\right)^2\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left(a+b\right)^2\left(c+1\right)\ge4abc+\left(a+b\right)^2\\\left(b+c\right)^2\left(a+1\right)\ge4abc+\left(b+c\right)^2\\\left(c+a\right)^2\left(b+1\right)\ge4abc+\left(c+a\right)^2\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{8}{\left(a+b\right)^2\left(c+1\right)}\le\dfrac{8}{4abc+\left(a+b\right)^2}\\\dfrac{8}{\left(b+c\right)^2\left(a+1\right)}\le\dfrac{8}{4abc+\left(b+c\right)^2}\\\dfrac{8}{\left(c+a\right)^2\left(b+1\right)}\le\dfrac{8}{4abc+\left(c+a\right)^2}\end{matrix}\right.\) (2)
Từ (1) và (2)
\(\Rightarrow VT\ge\dfrac{8}{\left(a+b\right)^2\left(c+1\right)}+\dfrac{8}{\left(b+c\right)^2\left(a+1\right)}+\dfrac{8}{\left(c+a\right)^2\left(b+1\right)}+\dfrac{\left(a+b\right)^2+\left(b+c\right)^2+\left(c+a^2\right)}{4}\) (3)
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz
\(\Rightarrow\dfrac{8}{\left(a+b\right)^2\left(c+1\right)}+\dfrac{\left(a+b\right)^2}{4}\ge2\sqrt{\dfrac{2}{c+1}}=\dfrac{4}{\sqrt{2\left(c+1\right)}}\)
Tương tự ta có \(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{8}{\left(b+c\right)^2\left(a+1\right)}+\dfrac{\left(b+c\right)^2}{4}\ge\dfrac{4}{\sqrt{2\left(a+1\right)}}\\\dfrac{8}{\left(c+a\right)^2\left(b+1\right)}+\dfrac{\left(c+a\right)^2}{4}\ge\dfrac{4}{\sqrt{2\left(b+1\right)}}\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\dfrac{8}{\left(a+b\right)^2\left(c+1\right)}+\dfrac{8}{\left(b+c\right)^2\left(a+1\right)}+\dfrac{8}{\left(c+a\right)^2\left(b+1\right)}+\dfrac{\left(a+b\right)^2+\left(b+c\right)^2+\left(c+a^2\right)}{4}\ge\dfrac{4}{\sqrt{2\left(c+1\right)}}+\dfrac{4}{\sqrt{2\left(a+1\right)}}+\dfrac{4}{\sqrt{2\left(b+1\right)}}\)(4)
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz
\(\Rightarrow\sqrt{2\left(c+1\right)}\le\dfrac{c+3}{2}\)
\(\Rightarrow\dfrac{4}{\sqrt{2\left(c+1\right)}}\ge\dfrac{8}{c+3}\)
Tượng tự ta có \(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{4}{\sqrt{2\left(a+1\right)}}\ge\dfrac{8}{a+3}\\\dfrac{4}{\sqrt{2\left(b+1\right)}}\ge\dfrac{8}{b+3}\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\dfrac{4}{\sqrt{2\left(c+1\right)}}+\dfrac{4}{\sqrt{2\left(a+1\right)}}+\dfrac{4}{\sqrt{2\left(b+1\right)}}\ge\dfrac{8}{a+3}+\dfrac{8}{b+3}+\dfrac{8}{c+3}\) (5)
Từ điều (3) , (4) , (5)
\(\Rightarrow\dfrac{8}{\left(a+b\right)^2+4abc}+\dfrac{8}{\left(b+c\right)^2+4abc}+\dfrac{8}{\left(c+a\right)^2+4abc}+a^2+b^2+c^2\ge\dfrac{8}{a+3}+\dfrac{8}{b+3}+\dfrac{8}{c+3}\) ( đpcm )
1) áp dụng cauchy cho (a+b) và 1/4
\(\frac{\left(a+b\right)+\frac{1}{4}}{2}\ge\sqrt{\left(a+b\right)\cdot\frac{1}{4}}\)
\(\Rightarrow a+b+\frac{1}{4}\ge\sqrt{a+b}\) (Đẳng thức khi \(a+b=\frac{1}{4}\))
2) Ta có: \(\left(x+\frac{1}{2}\right)^2=x^2+x+\frac{1}{4}>x\)
\(\Rightarrow\left(a+b+\frac{1}{2}\right)^2>a+b=\frac{1}{\frac{1}{a}}+\frac{1}{\frac{1}{b}};\)
với x,y>0 ta có: \(\frac{x+y}{2}\ge\sqrt{xy}\Rightarrow\left(x+y\right)^2\ge4xy\Rightarrow\frac{x+y}{xy}\ge\frac{4}{x+y}\)
\(\Rightarrow\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\ge\frac{4}{x+y}\Rightarrow\frac{1}{\frac{1}{a}}+\frac{1}{\frac{1}{b}}\ge\frac{4}{\frac{1}{a}+\frac{1}{b}}\)\(\Rightarrow\left(a+b+\frac{1}{2}\right)^2>\frac{4}{\frac{1}{a}+\frac{1}{b}};\)
Tương tự với \(\left(b+c+\frac{1}{2}\right)^2\) và \(\left(c+a+\frac{1}{2}\right)^2\)Ta có:
\(\left(a+b+\frac{1}{2}\right)^2+\left(b+c+\frac{1}{2}\right)^2+\left(c+a+\frac{1}{2}\right)^2\)
\(>4\left(\frac{1}{\frac{1}{a}+\frac{1}{b}}+\frac{1}{\frac{1}{b}+\frac{1}{c}}+\frac{1}{\frac{1}{c}+\frac{1}{a}}\right)\)
Không xảy ra đẳng thức (Nếu vế trái là \(\left(a+b+\frac{1}{4}\right)^2+\left(b+c+\frac{1}{4}\right)^2+\left(c+a+\frac{1}{4}\right)^2\) Thì mới xảy ra đẳng thức.
I. Nội qui tham gia "Giúp tôi giải toán"
1. Không đưa câu hỏi linh tinh lên diễn đàn, chỉ đưa các bài mà mình không giải được hoặc các câu hỏi hay lên diễn đàn;
2. Không trả lời linh tinh, không phù hợp với nội dung câu hỏi trên diễn đàn.
3. Không "Đúng" vào các câu trả lời linh tinh nhằm gian lận điểm hỏi đáp.
Các bạn vi phạm 3 điều trên sẽ bị giáo viên của Online Math trừ hết điểm hỏi đáp, có thể bị khóa tài khoản hoặc bị cấm vĩnh viễn không đăng nhập vào trang web.
Áp dụng bđt cosi cho 3 số dương a,b,c>0
\(a+b+c\ge3\sqrt[3]{abc}\)
\(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\ge3\sqrt[3]{\dfrac{1}{a}.\dfrac{1}{b}.\dfrac{1}{c}}\)
Suy ra\(\left(a+b+c\right)\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\ge3\sqrt[3]{abc}.3\sqrt[3]{\dfrac{1}{a}.\dfrac{1}{b}.\dfrac{1}{c}}=9\sqrt[3]{\dfrac{abc}{abc}}=9\)
Vậy \(\left(a+b+c\right)\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\ge9\)
\(\dfrac{a}{\left(b+c\right)^2}+\dfrac{b}{\left(c+a\right)^2}+\dfrac{c}{\left(a+b\right)^2}=\dfrac{\left(\dfrac{a}{b+c}\right)^2}{a}+\dfrac{\left(\dfrac{b}{c+a}\right)^2}{b}+\dfrac{\left(\dfrac{c}{a+b}\right)^2}{c}\)
\(\ge\dfrac{\left(\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{c+a}+\dfrac{c}{a+b}\right)^2}{a+b+c}\ge\dfrac{\left(\dfrac{3}{2}\right)^2}{1}=\dfrac{9}{4}\)
Ta có:
\(BĐT\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)\left(\dfrac{a}{\left(b+c\right)^2}+\dfrac{b}{\left(a+c\right)^2}+\dfrac{c}{\left(a+b\right)^2}\right)\ge\dfrac{9}{4}\)
Rồi giải tương tự bài này:
Câu hỏi của phạm thảo - Toán lớp 10 | Học trực tuyến