Cho \(x,y,z\) là ba số dương. Chứng minh rằng
\(\left(x+y+z\right)\left(x^2+y^2+z^2\right)\ge9xyz\).
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Cho \(x,y,z\) là ba số dương. Chứng minh rằng
\(\left(x+y+z\right)\left(x^2+y^2+z^2\right)\ge9xyz\).
Bài dễ mừ, có phải Croatia thật ko vậy :)) (viết đề bị nhầm, là x,y,z dương chứ :))
Áp dụng Cauchy-Schwarz dạng cộng mẫu số:
\(\frac{x^2}{\left(x+y\right)\left(x+z\right)}+\frac{y^2}{\left(y+z\right)\left(y+x\right)}+\frac{z^2}{\left(z+x\right)\left(z+y\right)}\ge\)
\(\frac{\left(x+y+z\right)^2}{\left(x+y\right)\left(x+z\right)+\left(y+z\right)\left(y+x\right)+\left(z+x\right)\left(z+y\right)}=\frac{\left(x+y+z\right)^2}{x^2+y^2+z^2+3\left(xy+yz+zx\right)}\)
\(=\frac{\left(x+y+z\right)^2}{\left(x+y+z\right)^2+\left(xy+yz+zx\right)}\)
Xét \(xy+yz+zx\le\frac{\left(x+y+z\right)^2}{3}\Rightarrow\frac{\left(x+y+z\right)^2}{\left(x+y+z\right)^2+\left(xy+yz+zx\right)}\ge\frac{\left(x+y+z\right)^2}{\left(x+y+z\right)^2+\frac{\left(x+y+z\right)^2}{3}}\)
\(=\frac{\left(x+y+z\right)^2}{\frac{4}{3}\left(x+y+z\right)^2}=\frac{3}{4}\)
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi x=y=z, Xong! :))
\(VT\ge3\sqrt[3]{\dfrac{x^3y^3z^3\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)}{\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)}}=3xyz\) (dpcm)
\(\sqrt{x\left(1-y\right)\left(1-z\right)}=\sqrt{x\left(yz-y-z+1\right)}=\sqrt{x\left(yz-y-z+x+y+z+2\sqrt{xyz}\right)}\)
\(=\sqrt{x\left(yz+x+2\sqrt{xyz}\right)}=\sqrt{x^2+2x\sqrt{xyz}+xyz}=\sqrt{\left(x+\sqrt{xyz}\right)^2}\)
\(=x+\sqrt{xyz}\)
Tương tự: \(\sqrt{y\left(1-x\right)\left(1-z\right)}=y+\sqrt{xyz}\) ; \(\sqrt{z\left(1-x\right)\left(1-y\right)}=z+\sqrt{xyz}\)
\(\Rightarrow VT=x+y+z+3\sqrt{xyz}=1-2\sqrt{xyz}+3\sqrt{xyz}=1+\sqrt{xyz}\) (đpcm)
HD: áp dụng BĐT Cô-si cho 3 số hạng trên, khi đó trong căn sẽ triệt tiêu các tổng suy ra đpcm
Sử dụng bất đẳng thức Cô si cho ba số dương ta có
x+y+z\ge3\sqrt[3]{xyz}x+y+z≥33xyz và x^2+y^2+z^2\ge3\sqrt[3]{x^2y^2z^2}x2+y2+z2≥33x2y2z2
Nhân theo vế hai bất đẳng thức này ta suy ra được đpcm.
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x=y=zx=y=z.
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz dạng Engel ta có :
\(\left(x+y+z\right)\left(x^2+y^2+z^2\right)\ge\left(x+y+z\right)\left[\frac{\left(x+y+z\right)^2}{3}\right]=\frac{\left(x+y+z\right)^3}{3}\)(1)
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM ta có :
\(x+y+z\ge3\sqrt[3]{xyz}\)=> \(\left(x+y+z\right)^3\ge27xyz\)=> \(\frac{\left(x+y+z\right)^3}{3}\ge9xyz\)(2)
Từ (1) và (2) => \(\left(x+y+z\right)\left(x^2+y^2+z^2\right)\ge\frac{\left(x+y+z\right)^3}{3}\ge9xyz\)
=> \(\left(x+y+z\right)\left(x^2+y^2+z^2\right)\ge9xyz\left(đpcm\right)\)
Đẳng thức xảy ra <=> x=y=z