c/m bất đẳng thức:
\(\dfrac{a^2}{b^2}+\dfrac{b^2}{c^2}+\dfrac{c^2}{a^2}\ge\dfrac{c}{b}+\dfrac{b}{a}+\dfrac{a}{c}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng BĐT Cô si cho các số dương ta có :
\(+,\dfrac{a^2}{b^2}+\dfrac{b^2}{c^2}\ge2\sqrt{\dfrac{a^2}{b^2}.\dfrac{b^2}{c^2}}=\dfrac{2a}{c}\left(1\right)\)
Cmtt ta có : +, \(\dfrac{b^2}{c^2}+\dfrac{c^2}{a^2}\ge\dfrac{2b}{a}\left(2\right)\)
+, \(\dfrac{a^2}{b^2}+\dfrac{c^2}{a^2}\ge\dfrac{2c}{b}\left(3\right)\)
Cộng vế với vế của các BĐT \(\left(1\right),\left(2\right),\left(3\right)\) ta được :
\(2\left(\dfrac{a^2}{b^2}+\dfrac{b^2}{c^2}+\dfrac{c^2}{a^2}\right)\ge2\left(\dfrac{c}{b}+\dfrac{b}{a}+\dfrac{a}{c}\right)\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2}{b^2}+\dfrac{b^2}{c^2}+\dfrac{c^2}{a^2}\ge\dfrac{c}{b}+\dfrac{b}{a}+\dfrac{a}{c}\left(đpcm\right)\)
Hay 1 cách khác :AM-GM
\(\dfrac{b}{a^2}+\dfrac{c}{a^2}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\ge4\sqrt[4]{\dfrac{1}{a^4}}=\dfrac{4}{a}\)
Tương tự là ta có ngay đpcm
Một cách đơn giản nhất tương đương ( hay còn gọi là SOS)
\(BĐT\Leftrightarrow\sum\dfrac{b+c-2a}{a^2}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\sum\left(\dfrac{b-a}{a^2}+\dfrac{c-a}{a^2}\right)\ge0\)
Nhóm lại: \(\Leftrightarrow\sum\left(\dfrac{a-b}{b^2}+\dfrac{b-a}{a^2}\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\sum\left(a-b\right)^2.\left(\dfrac{a+b}{a^2b^2}\right)\ge0\)(đúng)
Vậy BĐT được chứng minh.
Dấu = xảy ra khi a=b=c
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz dạng phân thức
\(\Rightarrow\dfrac{a^2}{b+c}+\dfrac{b^2}{a+c}+\dfrac{c^2}{a+b}\ge\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(a+b+c\right)}=\dfrac{a+b+c}{2}\) ( đpcm )
Dấu " = " xảy ra khi \(a=b=c\)
Lời giải:
Sử dụng pp biến đổi tương đương:
a) \(\frac{a^2+b^2}{2}\geq \left(\frac{a+b}{2}\right)^2\)
\(\Leftrightarrow \frac{a^2+b^2}{2}\geq \frac{(a+b)^2}{4}\)
\(\Leftrightarrow 4(a^2+b^2)\geq 2(a+b)^2\Leftrightarrow 4(a^2+b^2)\geq 2(a^2+2ab+b^2)\)
\(\Leftrightarrow 2(a^2+b^2)\geq 4ab\Leftrightarrow 2(a^2+b^2-2ab)\geq 0\)
\(\Leftrightarrow 2(a-b)^2\geq 0\) (luôn đúng)
Do đó ta có đpcm. Dấu bằng xẩy ra khi $a=b$
c)
\(\frac{a^2+b^2+c^2}{3}\geq \left(\frac{a+b+c}{3}\right)^2\) \(\Leftrightarrow \frac{a^2+b^2+c^2}{3}\geq \frac{(a+b+c)^2}{9}\)
\(\Leftrightarrow 3(a^2+b^2+c^2)\geq (a+b+c)^2\)
\(\Leftrightarrow 3(a^2+b^2+c^2)\geq a^2+b^2+c^2+2(ab+bc+ac)\)
\(\Leftrightarrow 2(a^2+b^2+c^2)\geq 2(ab+bc+ac)\)
\(\Leftrightarrow (a^2-2ab+b^2)+(b^2-2bc+c^2)+(c^2-2ac+a^2)\geq 0\)
\(\Leftrightarrow (a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2\geq 0\) (luôn đúng)
Do đó ta có đpcm. Dấu bằng xảy ra khi $a=b=c$
b) \(\frac{a^4+b^4}{2}\geq \left(\frac{a+b}{2}\right)^4\)
Áp dụng 2 lần BĐT phần a: \(\frac{a^4+b^4}{2}\geq \left(\frac{a^2+b^2}{2}\right)^2(1)\)
Và: \(\frac{a^2+b^2}{2}\geq \left(\frac{a+b}{2}\right)^2\Rightarrow \left(\frac{a^2+b^2}{2}\right)^2\geq \left(\frac{a+b}{2}\right)^4(2)\)
Từ \((1); (2)\Rightarrow \frac{a^4+b^4}{2}\geq \left(\frac{a+b}{2}\right)^4\) (đpcm)
Dấu bằng xảy ra khi \(a=b\)
Ta có: BĐT\(\Leftrightarrow\dfrac{a}{a+b}-\dfrac{1}{2}+\dfrac{b}{b+c}-\dfrac{1}{2}+\dfrac{c}{c+a}-\dfrac{1}{2}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{2a-\left(a+b\right)}{2\left(a+b\right)}+\dfrac{2b-\left(b+c\right)}{2\left(b+c\right)}+\dfrac{2c-\left(c+a\right)}{2\left(c+a\right)}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a-b}{2\left(a+b\right)}+\dfrac{b-c}{2\left(b+c\right)}+\dfrac{c-a}{2\left(c+a\right)}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a-b}{2\left(a+b\right)}+\dfrac{b-a+a-c}{2\left(b+c\right)}+\dfrac{c-a}{2\left(c+a\right)}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a-b}{2}\left(\dfrac{1}{a+b}-\dfrac{1}{b+c}\right)+\dfrac{a-c}{2}\left(\dfrac{1}{b+c}-\dfrac{1}{c+a}\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a-b}{2}\left(\dfrac{c-a}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}+\dfrac{a-c}{\left(b+c\right)\left(c+a\right)}\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(a-b\right)\left(a-c\right)\left(b-c\right)}{2\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)}\ge0\) (đúng)
Vậy BĐT luôn đúng với \(a\ge b\ge c>0\)
Ta có: \(\dfrac{a}{a+b}+\dfrac{b}{b+c}+\dfrac{c}{c+a}\ge\dfrac{a}{2b}+\dfrac{b}{2c}+\dfrac{c}{2a}=\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{c}+\dfrac{c}{a}\right)\)
\(\ge\dfrac{1}{2}.3=\dfrac{3}{2}\) ( BĐT AM - GM )
Dấu " = " khi a = b = c
\(\Rightarrowđpcm\)
Lời giải:
Mặc định đk $a,b,c\neq 0$
Áp dụng BĐT Cô-si cho các số dương ta có:
\(\frac{a^2}{b^2}+\frac{b^2}{c^2}\geq 2\sqrt{\frac{a^2}{b^2}.\frac{b^2}{c^2}}=2|\frac{a}{c}|\geq \frac{2a}{c}\)
\(\frac{a^2}{b^2}+\frac{c^2}{a^2}\geq 2\sqrt{\frac{a^2}{b^2}.\frac{c^2}{a^2}}=2|\frac{c}{b}|\geq \frac{2c}{b}\)
\(\frac{b^2}{c^2}+\frac{c^2}{a^2}\geq 2\sqrt{\frac{b^2}{c^2}.\frac{c^2}{a^2}}=2|\frac{b}{a}|\geq \frac{2b}{a}\)
Cộng theo vế:
\(2\left(\frac{a^2}{b^2}+\frac{b^2}{c^2}+\frac{c^2}{a^2}\right)\geq 2\left(\frac{c}{b}+\frac{b}{a}+\frac{a}{c}\right)\)
\(\Leftrightarrow \frac{a^2}{b^2}+\frac{b^2}{c^2}+\frac{c^2}{a^2}\geq \frac{c}{b}+\frac{b}{a}+\frac{a}{c}\) (đpcm)
Dấu bằng xảy ra khi \(a=b=c\)