Cho \(a^2+b^2+c^2=3\). Chứng minh: \(\dfrac{a^2+1}{b}+\dfrac{b^2+1}{c}+\dfrac{c^2+1}{a}\ge2\left(a+b+c\right)\)
K
Khách
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Những câu hỏi liên quan
AH
Akai Haruma
Giáo viên
31 tháng 8 2023
Lời giải:
Đặt $\frac{a+b}{a-b}=x; \frac{b+c}{b-c}=y; \frac{c+a}{c-a}=z$. Khi đó:
$xy+yz+xz=\frac{(a+b)(b+c)}{(a-b)(b-c)}+\frac{(a+b)(c+a)}{(a-b)(c-a)}+\frac{(b+c)(c+a)}{(b-c)(c-a)}$
$=\frac{(a+b)(b+c)(c-a)+(b+c)(c+a)(a-b)+(c+a)(a+b)(b-c)}{(a-b)(b-c)(c-a)}=-1$
Suy ra:
$(\frac{a+b}{a-b})^2+(\frac{b+c}{b-c})^2+(\frac{c+a}{c-a})^2=x^2+y^2+z^2=(x+y+z)^2-2(xy+yz+xz)$
$=(x+y+z)^2+2\geq 2$
Ta có đpcm.
NV
Nguyễn Việt Lâm
Giáo viên
14 tháng 3 2022
\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}+\dfrac{1}{c^2}+3\ge\dfrac{2\left(a+b+c\right)}{abc}=2\left(\dfrac{1}{ab}+\dfrac{1}{ac}+\dfrac{1}{bc}\right)\)
Đặt \(\left(\dfrac{1}{a};\dfrac{1}{b};\dfrac{1}{c}\right)=\left(x;y;z\right)\Rightarrow xyz=1\)
BĐT trở thành: \(x^2+y^2+z^2+3\ge2\left(xy+yz+zx\right)\)
Theo nguyên lý Dirichlet, trong 3 số x;y;z luôn có ít nhất 2 số cùng phía so với 1
Không mất tính tổng quát, giả sử đó là x và y \(\Rightarrow\left(x-1\right)\left(y-1\right)\ge0\)
\(\Rightarrow xy+1\ge x+y\Rightarrow xyz+z\ge xz+yz\Rightarrow2xyz+2z\ge2xz+2yz\)
\(\Rightarrow2\ge2xz+2yz-2z\) (do \(xyz=1\))
\(\Rightarrow VP=x^2+y^2+z^2+2+1\ge x^2+y^2+z^2+2xz+2yz-2z+1\)
\(VP\ge2xy+z^2+2xz+2yz-2z+1=2\left(xy+yz+zx\right)+\left(z-1\right)^2\ge2\left(xy+yz+zx\right)\) (đpcm)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z=1\) hay \(a=b=c=1\)
GH
18 tháng 6 2023
Đặt \(x=\dfrac{1}{a},y=\dfrac{1}{b},z=\dfrac{1}{c}\) khi đó thu được \(xyz=1\)
Ta có:
\(\dfrac{1}{a^2\left(b+c\right)}=\dfrac{x^2}{\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}}=\dfrac{x^2yz}{y+z}=\dfrac{x}{y+z}\)
BĐT cần chứng minh được viết lại thành:\(\dfrac{x}{y+z}+\dfrac{y}{z+x}+\dfrac{z}{x+y}\ge\dfrac{3}{2}\)
\(\Leftrightarrow\left(\dfrac{x}{y+z}+1\right)+\left(\dfrac{y}{z+x}+1\right)+\left(\dfrac{z}{x+y}+1\right)\ge\dfrac{9}{2}\)
\(\Leftrightarrow\left(x+y+z\right)\left(\dfrac{1}{y+z}+\dfrac{1}{z+x}+\dfrac{1}{x+y}\right)\ge\dfrac{9}{2}\)
Đánh giá cuối cùng đúng theo BĐT Cauchy
Vậy BĐT được chứng minh. Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a = b = c = 1.
AH
Akai Haruma
Giáo viên
16 tháng 5 2018
Lời giải:
Đặt \(\left\{\begin{matrix} a+b-c=x\\ b+c-a=y\\ c+a-b=z\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} b=\frac{x+y}{2}\\ c=\frac{y+z}{2}\\ a=\frac{x+z}{2}\end{matrix}\right.\) \((x,y,z>0\) do $a,b,c$ là ba cạnh tam giác ).
BĐT cần chứng minh tương đương với :
\(\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}+\frac{1}{z^2}\geq \frac{4}{(x+y)^2}+\frac{4}{(y+z)^2}+\frac{4}{(z+x)^2}\)
Áp dụng BĐT Cauchy:
\(\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}\geq \frac{2}{xy}\)
\(\Rightarrow 2\left(\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}\right)\geq \left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\right)^2\)
Theo BĐT S.Vacso: \(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\geq \frac{4}{x+y}\Rightarrow 2\left(\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}\right)\geq \frac{16}{(x+y)^2}(*)\)
Hoàn toàn tương tự:
\(2\left(\frac{1}{y^2}+\frac{1}{z^2}\right)\geq \frac{16}{(y+z)^2}; 2\left(\frac{1}{z^2}+\frac{1}{x^2}\right)\geq \frac{16}{(z+x)^2}(**)\)
Cộng theo vế \((*); (**)\) và rút gọn suy ra:
\(\frac{1}{x^2}+\frac{1}{y^2}+\frac{1}{z^2}\geq \frac{4}{(x+y)^2}+\frac{4}{(y+z)^2}+\frac{4}{(z+x)^2}\)
Ta có đpcm
Dấu bằng xảy ra khi $x=y=z$ hay $a=b=c$
NV
Nguyễn Việt Lâm
Giáo viên
18 tháng 9 2021
\(\dfrac{a^3}{\left(b+1\right)\left(c+2\right)}+\dfrac{b+1}{12}+\dfrac{c+2}{18}\ge3\sqrt[3]{\dfrac{a^3\left(b+1\right)\left(c+2\right)}{216\left(b+1\right)\left(c+2\right)}}=\dfrac{a}{2}\)
Tương tự: \(\dfrac{b^3}{\left(c+1\right)\left(a+2\right)}+\dfrac{c+1}{12}+\dfrac{a+2}{18}\ge\dfrac{b}{2}\)
\(\dfrac{c^3}{\left(a+1\right)\left(b+2\right)}+\dfrac{a+1}{12}+\dfrac{b+2}{18}\ge\dfrac{c}{2}\)
Cộng vế:
\(VT+\dfrac{5}{36}\left(a+b+c\right)+\dfrac{7}{12}\ge\dfrac{1}{2}\left(a+b+c\right)\)
\(\Rightarrow VT\ge\dfrac{13}{36}\left(a+b+c\right)-\dfrac{7}{12}\ge\dfrac{13}{36}.3\sqrt[3]{abc}-\dfrac{7}{12}=\dfrac{1}{2}\) (đpcm)
NV
Nguyễn Việt Lâm
Giáo viên
27 tháng 12 2022
1.
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:
\(\dfrac{a}{2a+a+b+c}=\dfrac{a}{25}.\dfrac{\left(2+3\right)^2}{2a+a+b+c}\le\dfrac{a}{25}\left(\dfrac{2^2}{2a}+\dfrac{3^2}{a+b+c}\right)=\dfrac{2}{25}+\dfrac{9}{25}.\dfrac{a}{a+b+c}\)
Tương tự:
\(\dfrac{b}{3b+a+c}\le\dfrac{2}{25}+\dfrac{9}{25}.\dfrac{b}{a+b+c}\)
\(\dfrac{c}{a+b+3c}\le\dfrac{2}{25}+\dfrac{9}{25}.\dfrac{c}{a+b+c}\)
Cộng vế:
\(VT\le\dfrac{6}{25}+\dfrac{9}{25}.\dfrac{a+b+c}{a+b+c}=\dfrac{3}{5}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c\)
NV
Nguyễn Việt Lâm
Giáo viên
27 tháng 12 2022
2.
Đặt \(\dfrac{x}{x-1}=a;\dfrac{y}{y-1}=b;\dfrac{z}{z-1}=c\)
Ta có: \(\dfrac{x}{x-1}=a\Rightarrow x=ax-a\Rightarrow a=x\left(a-1\right)\Rightarrow x=\dfrac{a}{a-1}\)
Tương tự ta có: \(y=\dfrac{b}{b-1}\) ; \(z=\dfrac{c}{c-1}\)
Biến đổi giả thiết:
\(xyz=1\Rightarrow\dfrac{abc}{\left(a-1\right)\left(b-1\right)\left(c-1\right)}=1\)
\(\Rightarrow abc=\left(a-1\right)\left(b-1\right)\left(c-1\right)\)
\(\Rightarrow ab+bc+ca=a+b+c-1\)
BĐT cần chứng minh trở thành:
\(a^2+b^2+c^2\ge1\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)^2-2\left(ab+bc+ca\right)\ge1\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)^2-2\left(a+b+c-1\right)\ge1\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b+c-1\right)^2\ge0\) (luôn đúng)
@Akai Haruma
Lời giải:
Áp dụng BĐT AM-GM:
\(\frac{a^2+1}{b}+\frac{b^2+1}{c}+\frac{c^2+1}{a}\geq 3\sqrt[3]{\frac{(a^2+1)(b^2+1)(c^2+1)}{abc}}\geq 3\sqrt[3]{\frac{2\sqrt{a^2}.2\sqrt{b^2}.2\sqrt{c^2}}{abc}}=6(*)\)
Theo BĐT AM-GM:
\(a^2+b^2+c^2\geq ab+bc+ac\)
\(\Rightarrow 3(a^2+b^2+c^2)\geq (a+b+c)^2\)
\(\Rightarrow 9\geq (a+b+c)^2\Rightarrow a+b+c\leq 3\Rightarrow 2(a+b+c)\leq 6(**)\)
Từ \((1);(2)\Rightarrow \frac{a^2+1}{b}+\frac{b^2+1}{c}+\frac{c^2+1}{a}\geq 2(a+b+c)\)
Ta có đpcm.