Cho a,b,c > 0 và \(a+b+c=1\). Tìm GTNN của P = \(\dfrac{1}{a^2+b^2+c^2}+\dfrac{1}{ab+bc+ac}.\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz:
\(VT=\dfrac{1}{ab}+\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ac}+\dfrac{1}{a^2+b^2+c^2}\ge\dfrac{\left(1+1+1\right)^2}{ab+bc+ac}+\dfrac{1}{a^2+b^2+c^2}\)
\(=\dfrac{9}{ab+bc+ac}+\dfrac{1}{a^2+b^2+c^2}\)
\(=\dfrac{1}{ab+bc+ac}+\dfrac{1}{ab+bc+ac}+\dfrac{7}{ab+bc+ac}+\dfrac{1}{a^2+b^2+c^2}\)
\(\ge\dfrac{\left(1+1+1\right)^2}{ab+bc+ac+ab+bc+ac+a^2+b^2+c^2}+\dfrac{7}{ab+bc+ac}\)
\(=\dfrac{9}{\left(a+b+c\right)^2}+\dfrac{7}{ab+bc+ac}\)
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM cho 2 số dương:
\(ab+bc+ac\le\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{3}=\dfrac{1^2}{3}=\dfrac{1}{3}\)
Ta có: \(\dfrac{9}{\left(a+b+c\right)^2}+\dfrac{7}{ab+bc+ac}\ge\dfrac{9}{\left(a+b+c\right)^2}+\dfrac{7}{\dfrac{1}{3}}=9+21=30\)
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz ta có
BT\(\ge\)\(\frac{\left(1+1+1\right)^2}{ab+bc+ac}+\frac{1}{a^2+b^2+c^2}=\frac{9}{ab+bc+ac}+\frac{1}{a^2+b^2+c^2}\)
\(=\frac{1}{ab+bc+ac}+\frac{1}{ab+bc+ac}+\frac{1}{a^2+b^2+c^2}+\frac{7}{ab+bc+ac}\)
\(\ge\frac{\left(1+1+1\right)^2}{a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ac}+\frac{7}{ab+bc+ac}\)\(=1+\frac{7}{ab+bc+ac}\)
Ta lại có ab+bc+ac =< (a+b+c)^2/3 =3
\(\Rightarrow BT\ge1+\frac{7}{3}=\frac{10}{3}\)
Vậy GTNN là \(\frac{10}{3}\)khi a=b=c=1
2,
ÁP dụng bđt phụ \(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\ge\dfrac{9}{a+b+c}\)(Tự cm) ta có
\(B\ge\dfrac{1}{a^2+b^2+c^2}+\dfrac{9}{ab+bc+ac}=\dfrac{1}{a^2+b^2+c^2}+\dfrac{4}{2\left(ab+bc+ac\right)}+\dfrac{7}{ab+bc+ac}\)
Tiếp tục sử dụng bđt \(\dfrac{a^2}{x}+\dfrac{b^2}{y}\ge\dfrac{\left(a+b\right)^2}{x+y}\)
\(\Rightarrow B\ge\dfrac{\left(1+2\right)^2}{\left(a+b+c\right)^2}+\dfrac{7}{ab+bc+ac}=9+\dfrac{7}{ab+bc+ac}\)
SD bđt phụ \(a^2+b^2+c^2\ge ab+bc+ac\)
\(\Rightarrow\left(a+b+c\right)^2\ge3\left(ab+bc+ac\right)\)
\(\Rightarrow ab+bc+ac\le\dfrac{1}{3}\)
\(\Rightarrow\dfrac{7}{ab+bc+ac}\ge21\)
Do đo \(B\ge21+9=30\)
Dấu bằng xảy ra khi \(a=b=c=\dfrac{1}{3}\)
Bài 1 SD cái bđt \(\dfrac{a^2}{x}+\dfrac{b^2}{y}+\dfrac{c^2}{z}+\dfrac{d^2}{t}\ge\dfrac{\left(a+b+c+d\right)^2}{x+y+z+t}\)
Phương pháp : nhân các phân thức lần lượt vs tử của nó để xuất hiện bình phương biến đổi mẫu sao cho xuất hiện a +b+c+d .
Ngại trình bày vì dài quá
áp dụng bất đẳng thức: 1+b2>=2b. tương tự.....
ad bđt cauchy: a/b+b/c+c/a>=3∛a/b.b/c.c/a=3
P>=\(\dfrac{2ab}{bc}\)+\(\dfrac{2bc}{ca}\)+\(\dfrac{2ca}{ab}\) =2(\(\dfrac{a}{b}\)+\(\dfrac{b}{c}\)+ \(\dfrac{c}{a}\))>=2.3=6
Pmin khi a=b=c=1
Áp dụng bđt : \(1+b^2>=2b\)
bđt cauchy : \(\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{c}+\dfrac{c}{a}>3\sqrt[3]{}\) a\b . b\c . c\a = 3
\(\dfrac{1}{\sqrt{a^2-ab+b^2}}< =\dfrac{1}{\sqrt{2ab-ab}}=\dfrac{1}{\sqrt{ab}}\)
\(\sqrt{\dfrac{1}{b^2-bc+c^2}}< =\dfrac{1}{\sqrt{bc}};\sqrt{\dfrac{1}{c^2-ac+c^2}}< =\dfrac{1}{\sqrt{ac}}\)
=>P<=1/a+1/b+1/c=3
Dấu = xảy ra khi a=b=c=1
\(P=\dfrac{a^3}{b^2+ab+bc+ca}+\dfrac{b^3}{c^2+ab+bc+ca}+\dfrac{c^3}{a^2+ab+bc+ca}=\dfrac{a^3}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}+\dfrac{b^3}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}+\dfrac{c^3}{\left(a+b\right)\left(a+c\right)}\)
Ta có:
\(\dfrac{a^3}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}+\dfrac{a+b}{8}+\dfrac{b+c}{8}\ge\dfrac{3a}{4}\)
\(\dfrac{b^3}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}+\dfrac{a+c}{8}+\dfrac{b+c}{8}\ge\dfrac{3b}{4}\)
\(\dfrac{c^3}{\left(a+b\right)\left(a+c\right)}+\dfrac{a+b}{8}+\dfrac{a+c}{8}\ge\dfrac{3c}{4}\)
Cộng vế:
\(P+\dfrac{a+b+c}{2}\ge\dfrac{3}{4}\left(a+b+c\right)\)
\(\Rightarrow P\ge\dfrac{1}{4}\left(a+b+c\right)\ge\dfrac{1}{4}.\sqrt{3\left(ab+bc+ca\right)}=\dfrac{\sqrt{3}}{4}\)
Ta có:\(\dfrac{1}{1+ab}+\dfrac{1}{1+bc}+\dfrac{1}{1+ac}\ge\dfrac{9}{1+1+1+ab+bc+ca}\)(AM-GM)
Lại có:\(\left(a-b\right)^2+\left(b-c\right)^2+\left(c-a\right)^2\ge0\)
\(\Rightarrow a^2+b^2+c^2\ge ab+bc+ca\)
\(\Rightarrow\dfrac{9}{3+ab+bc+ca}\ge\dfrac{9}{3+a^2+b^2+c^2}=\dfrac{9}{6}=\dfrac{3}{2}\)
\(\Rightarrowđpcm\)
Cháu làm cho bác câu 2 thôi,câu 3 THANGDZ làm rồi sợ mất bản quyền lắm:v
Lời giải:
Áp dụng liên tiếp bất đẳng thức AM-GM và Cauchy-Schwarz ta có:
\(\dfrac{a}{a+2b+3c}+\dfrac{b}{b+2c+3a}+\dfrac{c}{c+2a+3b}\)
\(=\dfrac{a^2}{a^2+2ab+3ac}+\dfrac{b^2}{b^2+2bc+3ab}+\dfrac{c^2}{c^2+2ac+3bc}\)
\(\ge\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{a^2+b^2+c^2+5ab+5bc+5ac}\)
\(=\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{\left(a+b+c\right)^2+3\left(ab+bc+ac\right)}\ge\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{\left(a+b+c\right)^2+\left(a+b+c\right)^2}=\dfrac{1}{2}\)