Cho 2 bộ số a,b,c thỏa mãn a+b+c=0. CMR:
\(2\left(a^7+b^7+c^7\right)=7abc.\left(a^4+b^4+c^4\right)\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Cho 2 bộ số a,b,c thỏa mãn a+b+c=0. CMR:
\(2\left(a^7+b^7+c^7\right)=7abc.\left(a^4+b^4+c^4\right)\)
BĐT này do giáo sư Vasile đề xuất, và đây là lời giải của ông ấy:
Do vai trò của các biến là như nhau, ko mất tính tổng quát, giả sử \(a^2=max\left\{a^2;b^2;c^2;d^2\right\}\)
\(\Rightarrow a^2\ge\dfrac{b^2+c^2+d^2}{3}\)
Đặt \(x^2=\dfrac{b^2+c^2+d^2}{3}\Rightarrow x^2\le a^2\) (1)
Đồng thời \(x^2=\dfrac{b^2+c^2+d^2}{3}\ge\dfrac{1}{9}\left(b+c+d\right)^2=\dfrac{a^2}{9}\Rightarrow a^2\le9x^2\) (2)
\(\left(1\right);\left(2\right)\Rightarrow\left(a^2-x^2\right)\left(a^2-9x^2\right)\le0\) (3)
Ta có:
\(b^4+c^4+d^4=\left(b^2+c^2+d^2\right)^2-2\left(b^2c^2+c^2d^2+b^2d^2\right)\le\left(b^2+c^2+d^2\right)^2-\dfrac{2}{3}\left(bc+cd+bd\right)^2\)
\(=\left(b^2+c^2+d^2\right)^2-\dfrac{1}{6}\left[\left(b+c+d\right)^2-\left(b^2+c^2+d^2\right)\right]^2=9x^4-\dfrac{1}{6}\left(a^2-3x^2\right)^2=\dfrac{45x^4+6a^2x^2-a^4}{6}\)
Do đó:
\(12\left(a^4+b^4+c^4+d^4\right)\le12a^4+12.\dfrac{45x^4+6a^2x^2-a^4}{6}=90x^4+12a^2x^2+10a^4\)
Nên ta chỉ cần chứng minh:
\(7\left(a^2+3x^2\right)^2\ge90x^4+12a^2x^2+10a^4\)
\(\Leftrightarrow a^4-10a^2x^2+9x^4\le0\)
\(\Leftrightarrow\left(a^2-9x^2\right)\left(a^2-x^2\right)\le0\) (đúng theo (3))
Vậy BĐT được chứng minh hoàn tất.
Dấu "=" xảy ra khi \(b=c=d=-\dfrac{a}{3}\) và các hoán vị của chúng
Hmm , bài này trông quen quen , trong cuốn "các bài giảng về bđt Cô-si" của Phạm Văn Hùng ; Nguyễn Vũ Lương , Nguyễn Ngọc Thắng thì phải . Mình đọc rồi mà quên mất tiêu =( Để nghĩ lại coi nha
Bạn ơi , mình không có quyển đó, bạn cố nhớ lại giúp mình với , huhu , thứ 6 là mình phải nộp rồi
Nhận xét:Ghi nhớ tam giác Pascal cho bậc 4:\(1\rightarrow4\rightarrow6\rightarrow4\rightarrow1\)
cần cù bù thông minh :)
\(a^2+b^2+\left(a-b\right)^2=c^2+d^2+\left(c-d\right)^2\)
\(\Leftrightarrow a^2+b^2+a^2-2ab+b^2=c^2+d^2+c^2-2cd+d^2\)
\(\Leftrightarrow a^2-ab+b^2=c^2-cd+d^2\)
\(\Rightarrow\left(a^2-ab+b^2\right)^2=\left(c^2-cd+d^2\right)^2\) ( mạnh dạn bình phương )
\(\Leftrightarrow a^4+a^2b^2+b^4-2a^3b-2ab^3+2a^2b^2=c^4+c^2d^2+d^4-2c^3d-2cd^3+2c^2d^2\)
\(\Leftrightarrow a^4+3a^2b^2+b^4-2a^3b-2ab^3=c^4+3c^2d^2+d^4-2c^3d-2cd^3\left(1\right)\)
Mặt khác:
\(a^4+b^4+\left(a-b\right)^4\)
\(=a^4+b^4+a^4-4a^3b+6a^2b^2-4ab^3+b^4\)
\(=2\left(a^4-2a^3b-2ab^3+3a^2b^2\right)\left(2\right)\)
Tương tự:
\(c^4+d^4+\left(c-d\right)^4=2\left(c^4-2c^3d-2cd^3+3c^2d^2\right)\left(3\right)\)
Từ ( 1 );( 2 );( 3 ) suy ra đpcm
\(\frac{a^4}{\left(a^2-b^2+c^2\right)\left(a^2+b^2-c^2\right)}=\frac{a^4}{\left[\left(a-b\right)\left(a+b\right)+c^2\right]\left[\left(a-c\right)\left(a+c\right)+b^2\right]}\)
\(\frac{a^4}{\left[-c\left(a-b\right)+c^2\right]\left[-b\left(a-c\right)+b^2\right]}=\frac{a^4}{4bc\left(b+c\right)^2}=\frac{a^4}{4a^2bc}\)
Tương tự với 2 phân thức còn lại, ta cũng có : \(\frac{b^4}{b^4-\left(c^2-a^2\right)^2}=\frac{b^4}{4ab^2c};\frac{c^4}{c^4-\left(a^2-b^2\right)^2}=\frac{c^4}{4abc^2}\)
\(VT=\frac{a^4}{4a^2bc}+\frac{b^4}{4ab^2c}+\frac{c^4}{4abc^2}=\frac{a^4bc+ab^4c+abc^4}{4a^2b^2c^2}=\frac{abc\left(a^3+b^3+c^3\right)}{4a^2b^2c^2}\)
\(VT=\frac{a^3+b^3+c^3}{4abc}\)
Mà \(a+b+c=0\) nên \(a^3+b^3+c^3=3abc\) ( tự cm )
\(\Rightarrow\)\(VT=\frac{3abc}{4abc}=\frac{3}{4}\) ( đpcm )
Chúc bạn học tốt ~
Ta có:
12(3a2 + 3b2 - 7a - 7b + 4) = 0
<=> (6a - 7)2 + (6b - 7)2 = 50
<=> (6a - 7, 6b - 7) = (1, 49; 49, 1; 25, 25)
Ta có
\(\left(a^4+b^4+c^4\right)\left(a^3+b^3+c^3\right)=\)
\(=a^7+a^4b^3+a^4c^3+a^3b^4+b^7+b^4c^3+a^3c^4+b^3c^4+c^7\)
\(\Rightarrow\left(a^7+b^7+c^7\right)=\left(a^4+b^4+c^4\right)\left(a^3+b^3+c^3\right)-a^3b^3\left(a+b\right)-b^3c^3\left(b+c\right)-a^3c^3\left(a+c\right)=\)
Do a+b+c=0
\(\Rightarrow a+b=-c;b+c=-a;a+c=-b\)
\(=\left(a^7+b^7+c^7\right)=\left(a^4+b^4+c^4\right)\left(a^3+b^3+c^3\right)+a^3b^3c+b^3c^3a+a^3c^3b=\)
\(=\left(a^4+b^4+c^4\right)\left[\left(a+b\right)^3-3ab\left(a+b\right)+c^3\right]+abc\left(a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2\right)=\)
\(=\left(a^4+b^4+c^4\right).3abc+abc\left(a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2\right)=\)
\(=abc.\left[3\left(a^4+b^4+c^4\right)+a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2\right]\) (1)
Mà
\(a^4+b^4+c^4=\left(a^2+b^2+c^2\right)^2-2\left(a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2\right)=\)
\(=\left[\left(a+b+c\right)^2-2\left(ab+bc+ac\right)\right]^2-2\left(a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2\right)=\)
\(=4\left(ab+bc+ca\right)^2-2\left(a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2\right)=\)
\(=4\left[\left(a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2+2ab^2c+2abc^2+2a^2bc\right)\right]-2\left(a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2\right)=\)
\(=2\left(a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2\right)+8abc\left(a+b+c\right)=\)
\(=2\left(a^2b^2+b^2c^2+a^2b^2\right)\)
\(\Rightarrow a^2b^2+b^2c^2+a^2b^2=\dfrac{a^4+b^4+c^4}{2}\) Thay vào (1) ta có
\(a^7+b^7+c^7=abc.\left[3\left(a^4+b^4+c^4\right)+\dfrac{a^4+b^4+c^4}{2}\right]=\)
\(=7.abc.\dfrac{a^4+b^4+c^4}{2}\)
\(\Rightarrow2\left(a^7+b^7+c^7\right)=7.abc.\left(a^4+b^4+c^4\right)\left(đpcm\right)\)