Cho 4 số dương a,b,c,d . chứng minh ba bất đẳng thức sau không thể đồng thời xảy ra : a+b<c+d;(a+b)(c+d)<ab+cd; (a+b)cd<(c+d)ab.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Giả sử cả ba bđt đều đúng
Ta có a+b<c+da+b<c+d và ab+cd>(a+b)(c+d)ab+cd>(a+b)(c+d)
→ab+cd>(a+b)2≥4ab→ab+cd>(a+b)2≥4ab (BĐT Cauchy)
→cd≥3ab→cd≥3ab (1)(1)
-------
Ta có (a+b)cd<(c+d)ab(a+b)cd<(c+d)ab và (c+d)(a+b)<ab+cd(c+d)(a+b)<ab+cd
→(a+b)2.cd<(c+d)(a+b)ab<(ab+cd)ab→(a+b)2.cd<(c+d)(a+b)ab<(ab+cd)ab
Mà (a+b)2.cd≥4abcd(a+b)2.cd≥4abcd (BĐT Cauchy)
→(ab+cd)ab>4abcd→(ab+cd)ab>4abcd
→ab>3cd→ab>3cd (2)(2)
(1);(2)→ab+cd>4(ab+cd)→ab+cd<0:(1);(2)→ab+cd>4(ab+cd)→ab+cd<0:Mâu thuẫn với giả thiết a,b,c,da,b,c,d dương
→đpcmGiả sử cả ba bđt đều đúng
Ta có a+b<c+da+b<c+d và ab+cd>(a+b)(c+d)ab+cd>(a+b)(c+d)
→ab+cd>(a+b)2≥4ab→ab+cd>(a+b)2≥4ab (BĐT Cauchy)
→cd≥3ab→cd≥3ab (1)(1)
-------
Ta có (a+b)cd<(c+d)ab(a+b)cd<(c+d)ab và (c+d)(a+b)<ab+cd(c+d)(a+b)<ab+cd
→(a+b)2.cd<(c+d)(a+b)ab<(ab+cd)ab→(a+b)2.cd<(c+d)(a+b)ab<(ab+cd)ab
Mà (a+b)2.cd≥4abcd(a+b)2.cd≥4abcd (BĐT Cauchy)
→(ab+cd)ab>4abcd→(ab+cd)ab>4abcd
→ab>3cd→ab>3cd (2)(2)
(1);(2)→ab+cd>4(ab+cd)→ab+cd<0:(1);(2)→ab+cd>4(ab+cd)→ab+cd<0:Mâu thuẫn với giả thiết a,b,c,da,b,c,d dương
→đpcm
#)Giải :
Giải sử cả ba BĐT đều đúng
Ta có : a + b < c + d và ab + cd > ( a + b )( c + d )
=> ab + cd > ( a + b )2 ≥ 4ab ( BĐT Cauchy )
=> cd ≥ 3ab (1)
Ta có : ( a + b )cd < ( c + d )ab và ( c + d )( a + b ) < ab + cd
=> ( a + b )2 .cd < ( c + d )( a + b )ab < ( ab + cd )ab
Mà ( a + b )2 .cd ≥ 4abcd ( BĐT Cauchy )
=> ( ab + cd )ab > 4abcd
=> ab > 3cd (2)
Từ (1) và (2) => ab + cd > 4( ab + cd ) => ab + cd < 0 mâu thuẫn với giả thiết a,b,c,d
=> Không thể đồng thời xảy ra cả ba BĐT trên ( đpcm )
Vế trái bằng vế phải nên đẳng thức được chứng minh.
Nếu a ≥ 0, b ≥ 0, c ≥ 0 thì :
Vì a ≥ 0 nên √a xác định, b ≥ 0 nên b xác định
Ta có: a - b 2 ≥ 0 ⇔ a - 2 a b + b ≥ 0
⇒ a + b ≥ 2 a b ⇔ a + b 2 ≥ a b
Dấu đẳng thức xảy ra khi a = b.
áp dụng BĐT cô-si ta có:
\(\frac{a+b}{2}=\frac{a}{2}+\frac{b}{2}\)\(\ge2\sqrt{\frac{a}{2}.\frac{b}{2}}=2\frac{\sqrt{a}\sqrt{b}}{\sqrt{4}}=2\frac{\sqrt{ab}}{2}=\sqrt{ab}\)
Vậy \(\frac{a+b}{2}\ge\sqrt{ab}\)
Dấu đẳng thức xảy ra khi a=b=0 hoặc a=b=1
Nếu n= 2, tức có hai giá trị x1 và x2, và từ giả thiết ở trên, ta có:
điều phải chứng minh - ở đây \(x_1=a;x_2=b\)
\(\dfrac{a+b}{2}\ge\sqrt{ab}\)
\(\Leftrightarrow a+b\ge2\sqrt{ab}\)
\(\Leftrightarrow a-2\sqrt{ab}+b\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)^2\)
-Dấu đẳng thức trên xảy ra khi: Trung bình cộng lớn hơn hoặc bằng trung bình nhân
\(BDT\Leftrightarrow\dfrac{1}{4a}+\dfrac{1}{4b}+\dfrac{1}{4c}\ge\dfrac{1}{2a+b+c}+\dfrac{1}{2b+c+a}+\dfrac{1}{2c+a+b}\)
Áp dụng BĐT \(\dfrac{1}{nht}+\dfrac{1}{is}+\dfrac{1}{the}+\dfrac{1}{best}\ge\dfrac{16}{nht+is+the+best}\):
\(\dfrac{1}{2a+b+c}\le\dfrac{1}{16}\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\)
Tương tự cho 2 BĐT còn lại rồi cộng theo vế:
\(VP\le\dfrac{4}{16}\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)=\dfrac{1}{4a}+\dfrac{1}{4b}+\dfrac{1}{4c}\)
\("="\Leftrightarrow a=b=c\)
http://123link.pro/CXyvaQM