Cho a, b, c, d > 0 và a + b + c + d = 4. Tìm Min M = 1/(a^2 + 1) + 1/(b^2 + 1) + 1/(c^2 + 1) + 1/(d^2 + 1)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có:\(\frac{1}{a^2+1}=1-\frac{a^2}{a^2+1}>=1-\frac{a^2}{2a}=1-\frac{a}{2}\)
Tương tự \(\frac{1}{b^2+1}>=1-\frac{b}{2}\)
1/(c^2+1)>=1-c/2
Lời giải:
Áp dụng BĐT Bunhiacopxky:
\(\left(a^2+\frac{1}{b^2}\right)(1+1)\geq (a+\frac{1}{b})^2\)
\(\Rightarrow \sqrt{a^2+\frac{1}{b^2}}\geq \frac{a+\frac{1}{b}}{\sqrt{2}}\)
Hoàn toàn tương tự với các phân thức còn lại và cộng theo vế:
\(\sqrt{a^2+\frac{1}{b^2}}+\sqrt{b^2+\frac{1}{c^2}}+\sqrt{c^2+\frac{1}{d^2}}+\sqrt{d^2+\frac{1}{a^2}}\geq \frac{1}{\sqrt{2}}(a+b+c+d+\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+\frac{1}{d})\)
Mặt khác theo BĐT Cauchy:
\(a+\frac{1}{a}\geq 2; b+\frac{1}{b}\geq 2; c+\frac{1}{c}\geq 2; d+\frac{1}{d}\geq 2\)
\(\Rightarrow \text{VT}\geq \frac{1}{\sqrt{2}}.8=4\sqrt{2}\)
Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức là $4\sqrt{2}$. Dấu bằng xảy ra khi $a=b=c=d=1$
Đặt \(N=a^2+b^2+c^2+d^2\)
Áp dụng BĐT Bunhiacopxki , ta có ; \(4N=\left(1^2+1^2+1^2+1^2\right)\left(a^2+b^2+c^2+d^2\right)\ge\left(a+b+c+d\right)^2\ge\left(4.\sqrt[4]{abcd}\right)^2=16\)
\(\Rightarrow N\ge4\)
Đẳng thức xảy ra khi \(a=b=c=d=1\)
Vậy min N = 4 <=> a = b = c = d = 1
Đặt N\(\text{=a2+b2+c2+d2}\)
Áp dụng BĐT Bunhiacopxki , ta có ; 4N=\(\text{(12+12+12+12)(a2+b2+c2+d2)≥(a+b+c+d)2≥(4.4√abcd)2=16}\)
\(\text{⇒N≥4}\)
Đẳng thức xảy ra khi\(\text{ a=b=c=d=1}\)
Vậy min N = 4 <=> a = b = c = d = 1