Cho \(a\ge2\) Tìm GTNN của biểu thức S = \(a^2+\dfrac{1}{a^2}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta sẽ áp dụng Côsi cho 3 số:xa+xa+1/a2
Dự đoán "=" xảy ra <=> a=2 và xa=1/a2
=> x=1/8
khi đó ta có
S= a+1/a2 =(a/8+a/8+1/a2) +6a/8 >= 3 căn bậc 3 của( a/8. a/8. 1/a2) +(6×2)/8=9/4
VậyMinS=9/4 đặt đc khi a=2
a, \(y=\dfrac{\sqrt{x-2}}{x}=\sqrt{\dfrac{1}{x}-\dfrac{2}{x^2}}\ge0\)
\(min=0\Leftrightarrow\dfrac{1}{x}-\dfrac{2}{x^2}=0\Leftrightarrow x=2\)
b, Áp dụng BĐT Cosi:
\(f\left(x\right)=\dfrac{x}{\sqrt{x-1}}=\dfrac{x-1+1}{\sqrt{x-1}}=\sqrt{x-1}+\dfrac{1}{\sqrt{x-1}}\ge2\)
\(minf\left(x\right)=2\Leftrightarrow x=2\)
\(S\ge0\), đẳng thức xảy ra khi a = b = 0.
Bài này chắc có vấn đề, đáng lẽ phải là tìm GTLN
Lời giải:
$a^2+b^2=a+b$
$\Rightarrow (a+b)^2-(a+b)=2ab\geq 0$
$\Rightarrow a+b\geq 1$. Do đó:
$S=\frac{a}{a+1}+\frac{b}{b+1}=\frac{2ab+a+b}{ab+a+b+1}\geq \frac{\frac{ab}{2}+\frac{a+b+1}{2}}{ab+a+b+1}=\frac{1}{2}$
Vậy GTNN của $S$ là $\frac{1}{2}$. Dấu "=" xảy ra khi $(a,b)=(0,1)$ và hoán vị.
\(A=a+\dfrac{1}{a^2}=\dfrac{3}{4}a+\dfrac{a}{8}+\dfrac{a}{8}+\dfrac{1}{a^2}>=\dfrac{3}{4}\cdot2+\dfrac{3}{4}=\dfrac{27}{4}\)
Dấu = xảy ra khi a=2
\(S=\sqrt{a^2+\dfrac{1}{b^2}}+\sqrt{b^2+\dfrac{1}{c^2}}+\sqrt{c^2+\dfrac{1}{a^2}}\)
\(\sqrt{a^2+\dfrac{1}{b^2}}=\dfrac{1}{\sqrt{17}}\sqrt{\left(a^2+\dfrac{1}{b^2}\right)\left(1+4^2\right)}\ge\dfrac{1}{\sqrt{17}}\left(a+\dfrac{4}{b}\right)\left(1\right)\)\(\left(bunhia\right)\)
\(tương-tự\Rightarrow\sqrt{b^2+\dfrac{1}{c^2}}\ge\dfrac{1}{\sqrt{17}}\left(b+\dfrac{4}{c}\right)\left(2\right)\)
\(\sqrt{c^2+\dfrac{1}{a^2}}\ge\dfrac{1}{\sqrt{17}}\left(c+\dfrac{4}{a}\right)\left(3\right)\)
\(\left(1\right)\left(2\right)\left(3\right)\Rightarrow S\ge\dfrac{1}{\sqrt{17}}\left(a+\dfrac{4}{b}+b+\dfrac{4}{c}+c+\dfrac{4}{a}\right)\)
\(\Rightarrow S\ge\dfrac{1}{\sqrt{17}}\left[16a+\dfrac{4}{a}+16b+\dfrac{4}{b}+16c+\dfrac{4}{c}-15\left(a+b+c\right)\right]\)
\(\Rightarrow S\ge\dfrac{1}{\sqrt{17}}\left[2\sqrt{16a.\dfrac{4}{a}}+2\sqrt{16b.\dfrac{4}{b}}+2\sqrt{16c.\dfrac{4}{c}}-15.\dfrac{3}{2}\right]\left(am-gm\right)\)
\(\Rightarrow S\ge\dfrac{1}{\sqrt{17}}\left(16+16+16-\dfrac{45}{2}\right)=\dfrac{3\sqrt{17}}{2}\)
\(\Rightarrow MinS=\dfrac{3\sqrt{17}}{2}\Leftrightarrow a=b=c=\dfrac{1}{2}\)
1) Áp dụng bđt Cauchy cho 3 số dương ta có
\(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{x}+x^3\ge4\sqrt[4]{\dfrac{1}{x}.\dfrac{1}{x}.\dfrac{1}{x}.x^3}=4\) (1)
\(\dfrac{3}{y^2}+y^2\ge2\sqrt{\dfrac{3}{y^2}.y^2}=2\sqrt{3}\) (2)
\(\dfrac{3}{z^3}+z=\dfrac{3}{z^3}+\dfrac{z}{3}+\dfrac{z}{3}+\dfrac{z}{3}\ge4\sqrt[4]{\dfrac{3}{z^3}.\dfrac{z}{3}.\dfrac{z}{3}.\dfrac{z}{3}}=4\sqrt{3}\) (3)
Cộng (1);(2);(3) theo vế ta được
\(\left(\dfrac{3}{x}+\dfrac{3}{y^2}+\dfrac{3}{z^3}\right)+\left(x^3+y^2+z\right)\ge4+2\sqrt{3}+4\sqrt{3}\)
\(\Leftrightarrow3\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y^2}+\dfrac{1}{z^3}\right)\ge3+4\sqrt{3}\)
\(\Leftrightarrow P\ge\dfrac{3+4\sqrt{3}}{3}\)
Dấu "=" xảy ra <=> \(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{1}{x}=x^3\\\dfrac{3}{y^2}=y^2\\\dfrac{3}{z^3}=\dfrac{z}{3}\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=1\\y=\sqrt[4]{3}\\z=\sqrt{3}\end{matrix}\right.\) (thỏa mãn giả thiết ban đầu)
2) Ta có \(4\sqrt{ab}=2.\sqrt{a}.2\sqrt{b}\le a+4b\)
Dấu"=" khi a = 4b
nên \(\dfrac{8}{7a+4b+4\sqrt{ab}}\ge\dfrac{8}{7a+4b+a+4b}=\dfrac{1}{a+b}\)
Khi đó \(P\ge\dfrac{1}{a+b}-\dfrac{1}{\sqrt{a+b}}+\sqrt{a+b}\)
Đặt \(\sqrt{a+b}=t>0\) ta được
\(P\ge\dfrac{1}{t^2}-\dfrac{1}{t}+t=\left(\dfrac{1}{t^2}-\dfrac{2}{t}+1\right)+\dfrac{1}{t}+t-1\)
\(=\left(\dfrac{1}{t}-1\right)^2+\dfrac{1}{t}+t-1\)
Có \(\dfrac{1}{t}+t\ge2\sqrt{\dfrac{1}{t}.t}=2\) (BĐT Cauchy cho 2 số dương)
nên \(P=\left(\dfrac{1}{t}-1\right)^2+\dfrac{1}{t}+t-1\ge\left(\dfrac{1}{t}-1\right)^2+1\ge1\)
Dấu "=" xảy ra <=> \(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{1}{t}-1=0\\t=\dfrac{1}{t}\end{matrix}\right.\Leftrightarrow t=1\)(tm)
khi đó a + b = 1
mà a = 4b nên \(a=\dfrac{4}{5};b=\dfrac{1}{5}\)
Vậy MinP = 1 khi \(a=\dfrac{4}{5};b=\dfrac{1}{5}\)
\(S=a^2+\dfrac{1}{a^2}\)
\(S=\dfrac{1}{16}a^2+\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{15}{16}a^2\)
\(S\ge2\sqrt{\dfrac{1}{16}a^2\cdot\dfrac{1}{a^2}}+\dfrac{15}{16}\cdot2^2\)
\(S\ge2\cdot\dfrac{1}{4}+\dfrac{15}{4}\)
\(S\ge\dfrac{17}{4}\)
Vậy \(MINS=\dfrac{17}{4}\Leftrightarrow a=2\)