Cho a , b , c là các số thực đôi 1 khác nhau thuộc [ 0 ; 2 ]
Tìm GTNN của \(P=\frac{1}{\left(a-b\right)^2}+\frac{1}{\left(b-c\right)^2}+\frac{1}{\left(c-a\right)^2}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(P=\dfrac{ab}{\left(a-c\right)\left(b-c\right)}+\dfrac{bc}{\left(b-a\right)\left(c-a\right)}+\dfrac{ca}{\left(c-b\right)\left(a-b\right)}\)
\(=\dfrac{ab\left(a-b\right)+bc\left(b-c\right)-ca\left(a-c\right)}{\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(a-c\right)}\)
\(=\dfrac{ab\left(a-b\right)+b^2c-bc^2-a^2c+ac^2}{\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(a-c\right)}\)
\(=\dfrac{ab\left(a-b\right)-c\left(a-b\right)\left(a+b\right)+c^2\left(a-b\right)}{\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(a-c\right)}\)
\(=\dfrac{ab-c\left(a+b\right)+c^2}{\left(b-c\right)\left(a-c\right)}=\dfrac{ab-bc+c^2-ca}{\left(b-c\right)\left(a-c\right)}\)
\(=\dfrac{b\left(a-c\right)-c\left(a-c\right)}{\left(b-c\right)\left(a-c\right)}=\dfrac{\left(b-c\right)\left(a-c\right)}{\left(b-c\right)\left(a-c\right)}=1\)
Ta có:
\(a^2-b=b^2-c=c^2-a\Rightarrow\hept{\begin{cases}a^2-b^2=b-c\\b^2-c^2=c-a\\c^2-a^2=a-b\end{cases}}\)\(\Rightarrow\hept{\begin{cases}a+b=\frac{b-c}{a-b}\\b+c=\frac{c-a}{b-c}\\c+a=\frac{a-b}{c-a}\end{cases}}\)
\(\Rightarrow\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)=\frac{b-c}{a-b}.\frac{c-a}{b-c}.\frac{a-b}{c-a}=1\)
- Giả sử \(2\ge a>b>c\ge0\)
- Áp dụng bđt Cô-si cho 3 số , ta có :
\(\frac{1}{\left(a-b\right)^2}+\left(a-b\right)+\left(a-b\right)\ge3\sqrt[3]{\frac{1}{\left(a-b\right)^2}.\left(a-b\right).\left(a-b\right)}=3\)
+
\(\frac{1}{\left(b-c\right)^2}+\left(b-c\right)+\left(b-c\right)\ge3\sqrt[3]{\frac{1}{\left(b-c\right)^2}.\left(b-c\right).\left(b-c\right)}=3\)
\(\frac{1}{\left(a-b\right)^2}+\frac{1}{\left(b-c\right)^2}+2\left(a-c\right)\ge6\)
Do đó : \(P\ge\frac{1}{\left(a-c\right)^2}-2\left(a-c\right)+6\)
Do \(2\ge a>b>c\ge0\Rightarrow2\ge a-c>0\)
\(\Rightarrow P\ge\frac{1}{2^2}-2.2+6=\frac{9}{4}\)
Vậy : \(MinP=\frac{9}{4}\Leftrightarrow a=2;b=1;c=0\)và các hoàn vị của nó