choa,b,c >0.CMR:\(\dfrac{11a^3-b^3}{4a^2+ab}+\dfrac{11b^3-c^3}{4b^2+bc}+\dfrac{11c^3-a^3}{4c^2+ac}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Bài 1:
Dự đoán dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=1\) ta tính được giá trị là \(9\)
Ta sẽ chứng minh nó là GTLN
Thật vậy ta cần chứng minh
\(\Sigma\dfrac{11a+4b}{4a^2-ab+2b^2}\le\dfrac{3\left(ab+ac+bc\right)}{abc}\)
\(\LeftrightarrowΣ\left(\dfrac{3}{a}-\dfrac{11a+4b}{4a^2-ab+2b^2}\right)\ge0\)
\(\LeftrightarrowΣ\dfrac{\left(a-b\right)\left(a-6b\right)}{a\left(4a^2-ab+2b^2\right)}\ge0\)
\(\LeftrightarrowΣ\left(\dfrac{\left(a-b\right)\left(a-6b\right)}{a\left(4a^2-ab+2b^2\right)}+\dfrac{1}{b}-\dfrac{1}{a}\right)\ge0\)
\(\LeftrightarrowΣ\dfrac{\left(a-b\right)^2\left(a+b\right)}{ab\left(4a^2-ab+2b^2\right)}\ge0\) (luôn đúng)
Bài 2:
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz ta có:
\(\left(a^5+b^2+c^2\right)\left(\dfrac{1}{a}+b^2+c^2\right)\ge\left(a^2+b^2+c^2\right)^2\)
\(\Rightarrow\dfrac{1}{a^5+b^2+c^2}\le\dfrac{\dfrac{1}{a}+b^2+c^2}{\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}\)
Tương tự rồi cộng theo vế ta có:
\(Σ\dfrac{1}{a^5+b^2+c^2}\le\dfrac{Σ\dfrac{1}{a}+2Σa^2}{\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}\)
Ta chứng minh \(Σ\dfrac{1}{a}+2\left(a^2+b^2+c^2\right)\le3\left(a^2+b^2+c^2\right)\)
\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2\ge ab+bc+ca\) - BĐT cuối đúng
Vậy ta có ĐPCM. Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=1\)
Bài 3:
Từ \(a+b+c=3abc\Rightarrow\dfrac{1}{ab}+\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ca}=3\)
Đặt \(\left(\dfrac{1}{a};\dfrac{1}{b};\dfrac{1}{c}\right)\rightarrow\left(x;y;z\right)\)\(\Rightarrow xy+yz+xz=3\) và BĐT cần chứng minh là
\(x^3+y^3+z^3\ge3\). Áp dụng BĐT AM-GM ta có:
\(x^3+x^3+1\ge3\sqrt[3]{x^3\cdot x^3\cdot1}=3x^2\)
Tương tự có: \(y^3+y^3+1\ge3y^2;z^3+z^3+1\ge3z^2\)
Cộng theo vế 3 BĐT trên ta có:
\(2\left(x^3+y^3+z^3\right)+3\ge3\left(x^2+y^2+z^2\right)\)
Lại có BĐT quen thuộc \(x^2+y^2+z^2\ge xy+yz+xz\)
\(\Rightarrow3\left(x^2+y^2+z^2\right)\ge3\left(xy+yz+xz\right)=9\left(xy+yz+xz=3\right)\)
\(\Rightarrow2\left(x^3+y^3+z^3\right)+3\ge9\Rightarrow2\left(x^3+y^3+z^3\right)\ge6\)
\(\Rightarrow x^3+y^3+z^3\ge3\). BĐT cuối đúng nên ta có ĐPCM
Đẳng thức xảy ra khi \(a=b=c=1\)
T/b:Vâng, rất giỏi
ta có \(\frac{11b^3-a^3}{ab+4b^2}+\frac{11c^3-b^3}{bc+4c^2}+\frac{11a^3-c^3}{ca+4a^2}=\frac{11-\left(\frac{a}{b}\right)^3}{\frac{a}{b}+4}\cdot b+\frac{11-\left(\frac{b}{c}\right)^3}{\frac{b}{c}+4}\cdot c+\frac{11-\left(\frac{c}{a}\right)^3}{\frac{c}{a}+4}\cdot a\)
khi a=b=c=1 ta thấy đẳng thức xảy ra
xét \(f\left(x\right)=\frac{11-x^3}{x+4}\)ta có \(\frac{11-x^3}{x+4}\le-x+3\Leftrightarrow\left(x-1\right)^2\left(x+1\right)\ge0\forall x>0\)
thay x bởi a/b ta được \(\frac{11-\left(\frac{a}{b}\right)^3}{\frac{a}{b}+4}\le-\frac{a}{b}+3\Leftrightarrow\frac{11b^3-a^3}{ab+4b^2}\le-a+3b\)
tương tự \(\hept{\begin{cases}\frac{11c^3-b^3}{bc+4c^2}\le-b+3c\\\frac{11ba^3-c^3}{ac+4a^2}\le-c+3a\end{cases}}\)
cộng các bđt cùng chiều ta được
\(\frac{11b^3-a^3}{ab+4b^2}+\frac{11c^3-b^3}{bc+4c^2}+\frac{11a^3-c^3}{ac+4a^2}\le2\left(a+b+c\right)=6\)
\(ab+bc+ca=3\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a+b+c\ge3\\abc\le1\end{matrix}\right.\)
Ta sẽ chứng minh \(P\le\dfrac{3}{8}\)
\(P\le\dfrac{a}{6a+2}+\dfrac{b}{6b+2}+\dfrac{c}{6c+2}\) nên chỉ cần chứng minh: \(\dfrac{a}{3a+1}+\dfrac{b}{3b+1}+\dfrac{c}{3c+1}\le\dfrac{3}{4}\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{3a+1}+\dfrac{1}{3b+1}+\dfrac{1}{3c+1}\ge\dfrac{3}{4}\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(3a+1\right)\left(3b+1\right)+\left(3b+1\right)\left(3c+1\right)+\left(3c+1\right)\left(3a+1\right)}{\left(3a+1\right)\left(3b+1\right)\left(3c+1\right)}\ge\dfrac{3}{4}\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{6\left(a+b+c\right)+30}{27abc+3\left(a+b+c\right)+28}\ge\dfrac{3}{4}\)
\(\Rightarrow\dfrac{6\left(a+b+c\right)+30}{27+3\left(a+b+c\right)+28}\ge\dfrac{3}{4}\)
\(\Leftrightarrow24\left(a+b+c\right)+120\ge165+9\left(a+b+c\right)\)
\(\Leftrightarrow a+b+c\ge3\) (đúng)
Chắc là bạn ghi nhầm mẫu số cuối cùng
\(\dfrac{1+b}{1+4a^2}=1+b-\dfrac{4a^2\left(1+b\right)}{1+4a^2}\ge1+b-\dfrac{4a^2\left(1+b\right)}{4a}=1+b-a\left(1+b\right)\)
Tương tự: \(\dfrac{1+c}{1+4b^2}\ge1+c-b\left(1+c\right)\) ; \(\dfrac{1+a}{1+4c^2}\ge1+a-c\left(1+a\right)\)
Cộng vế với vế:
\(P\ge3+a+b+c-\left(a+b+c\right)-\left(ab+bc+ca\right)\)
\(P\ge3-\left(ab+bc+ca\right)\ge3-\dfrac{1}{3}\left(a+b+c\right)^2=\dfrac{9}{4}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=\dfrac{1}{2}\)
Lời giải:
Do $abc=1$ nên tồn tại $x,y,z>0$ sao cho:\((a,b,c)=\left(\frac{x}{y}, \frac{y}{z}, \frac{z}{x}\right)\)
Bài toán trở thành:
Cho $x,y,z>0$. CMR: \(\frac{x^4}{yz(x^2+y^2)}+\frac{y^4}{xz(y^2+z^2)}+\frac{z^4}{xy(z^2+x^2)}\geq \frac{3}{2}\)
Thật vậy, áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:
\(\frac{x^4}{yz(x^2+y^2)}+\frac{y^4}{xz(y^2+z^2)}+\frac{z^4}{xy(z^2+x^2)}=\frac{x^6}{x^2yz(x^2+y^2)}+\frac{y^6}{y^2xz(y^2+z^2)}+\frac{z^6}{z^2xy(z^2+x^2)}\)
\(\geq \frac{(x^3+y^3+z^3)^2}{x^2yz(x^2+y^2)+y^2xz(y^2+z^2)+z^2xy(z^2+x^2)}=\frac{(x^3+y^3+z^3)^2}{xyz(x^3+y^3+z^3+xy^2+yz^2+zx^2)}(*)\)
Áp dụng BĐT AM-GM:
\(x^3+y^3+z^3\geq 3xyz\Rightarrow \frac{x^3+y^3+z^3}{3}\geq xyz(1)\)
Và:
\(x^3+y^3+y^3\geq 3xy^2; y^3+z^3+z^3\geq 3yz^2; z^3+x^3+x^3\geq 3zx^2\)
Cộng theo vế và rút gọn \(\Rightarrow x^3+y^3+z^3\geq xy^2+yz^2+zx^2\)
\(\Rightarrow 2(x^3+y^3+z^3)\geq x^3+y^3+z^3+xy^2+yz^2+zx^2(2)\)
Từ \((1);(2)\Rightarrow \frac{2}{3}(x^3+y^3+z^3)^2\geq xyz(x^3+y^3+z^3+xy^3+yz^2+zx^2)(**)\)
Từ \((*);(**)\Rightarrow \frac{x^4}{yz(x^2+y^2)}+\frac{y^4}{xz(y^2+z^2)}+\frac{z^4}{xy(z^2+x^2)}\geq \frac{(x^3+y^3+z^3)^2}{\frac{2}{3}(x^3+y^3+z^3)^2}=\frac{3}{2}\) (đpcm)
Dấu "=" xảy ra khi $x=y=z$ hay $a=b=c=1$
Đã thấy. Sửa đề: \(\sum\dfrac{11a^3-b^3}{4a^2+ab}\le2\left(a+b+c\right)\)
\(\sum\dfrac{11a^3-b^3}{4a^2+ab}=\sum\dfrac{12a^3-\left(a^3+b^3\right)}{4a^2+ab}=\sum\dfrac{12a^3-\left(a+b\right)\left(\left(a-b\right)^2+ab\right)}{4a^2+ab}\)
\(\le\sum\dfrac{12a^3-ab\left(a+b\right)}{4a^2+ab}=\sum\dfrac{a\left(3a-b\right)\left(4a+b\right)}{a\left(4a+b\right)}\)
\(=\sum\left(3a-b\right)=2\left(a+b+c\right)\)
Đề bài: Cho \(a,b,c>0\). CMR \( \frac{11b^3-a^3}{ab+4b^2} + \frac{11c^3-b^3}{bc+4c^2} + \frac{11a^3-c^3}{ac+4a^2} \leq 2(a+b+c)\)
Bài giải
Ta chứng minh bổ đề \(\dfrac{11b^3-a^3}{4b^2+ab}\le3b-a\)
Thật vậy \(11b^3-a^3\le\left(ab+4b^2\right)\left(3b-a\right)\Leftrightarrow11b^3-a^3\le-a^2b-ab^2+12b^3\)
\(\Leftrightarrow a^3-a^2b-ab^2+b^3\ge0\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\left(a+b\right)\ge0\) (đúng)
Tương tự cho2 BĐT còn lại ta cũng có:
\(\dfrac{11c^3-b^3}{4c^2+bc}\le3c-b;\dfrac{11a^3-c^3}{4a^2+ac}\le3a-c\)
Cộng theo vế 3 BĐT trên ta có:
\(VT\le\left(3b-a\right)+\left(3c-b\right)+\left(3a-c\right)=2\left(a+b+c\right)=VP\)