cho x, y, z > -1. Cmr: \(\frac{1+x^2}{1+y+z^2}+\frac{1+y^2}{1+z+x^2}+\frac{1+z^2}{1+x+y^2}\ge2\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng BĐT AM - GM:
\(\sqrt{x^2\left(1-x^2\right)}\le\frac{x^2+1-x^2}{2}=\frac{1}{2}\)
\(\Rightarrow\frac{x^2}{\sqrt{1-x^2}}=\frac{x^3}{\sqrt{x^2\left(1-x^2\right)}}\ge2x^3\)
Tương tự ta CM được:
\(\frac{y^2}{\sqrt{1-y^2}}=\frac{y^3}{\sqrt{y^2\left(1-y^2\right)}}\ge2y^3\) ; \(\frac{z^2}{\sqrt{1-z^2}}=\frac{z^3}{\sqrt{z^2\left(1-z^2\right)}}\ge2z^3\)
Cộng vế với vế 3 bất đẳng thức trên, ta được:
\(\frac{x^2}{\sqrt{1-x^2}}+\frac{y^2}{\sqrt{1-y^2}}+\frac{z^2}{\sqrt{1-z^2}}\ge2\left(x^3+y^3+z^3\right)=2\)
bạn xem lại đề xem, mình làm thấy dấu ''='' không xảy ra
\(\frac{x^2}{\sqrt{1-x^2}}=\frac{2x^3}{2x\sqrt{1-x^2}}\ge\frac{2x^3}{x^2+1-x^2}=2x^3\)
Tương tự: \(\frac{y^2}{\sqrt{1-y^2}}\ge2y^3\) ; \(\frac{z^2}{\sqrt{1-z^2}}\ge2z^3\)
Cộng vế với vế:
\(VT\ge2\left(x^3+y^3+z^3\right)=2\)
Dấu "=" ko xảy ra nên BĐT sai, vế trái lớn hơn vế phải 1 cách tuyệt đối.
BĐT đúng là: \(\frac{x^2}{\sqrt{1-x^2}}+\frac{y^2}{\sqrt{1-y^2}}+\frac{z^2}{\sqrt{1-z^2}}>2\)
Đặt vế trái là P
Ta có: \(P\ge\frac{x^2+1}{1+\frac{y^2+1}{2}+z^2}+\frac{y^2+1}{1+\frac{z^2+1}{2}+x^2}+\frac{z^2+1}{1+\frac{x^2+1}{2}+y^2}\)
Đặt \(\left(x^2+1;y^2+1;z^2+1\right)=\left(a;b;c\right)\Rightarrow a;b;c\ge1\)
\(P\ge\frac{2a}{b+2c}+\frac{2b}{c+2a}+\frac{2c}{a+2b}=2\left(\frac{a^2}{ab+2ac}+\frac{b^2}{bc+2ab}+\frac{c^2}{ca+2bc}\right)\)
\(P\ge\frac{2\left(a+b+c\right)^2}{3\left(ab+bc+ca\right)}\ge\frac{6\left(ab+bc+ca\right)}{3\left(ab+bc+ca\right)}=2\) (đpcm)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z=1\)
\(1+y+z^2\le1+\frac{1+y^2}{2}+z^2\)
\(\frac{1+x^2}{1+y+z^2}\ge\frac{2\left(1+x^2\right)}{1+b^2+2\left(1+c^2\right)}\)
Bất đẳng thức cần chứng minh tương đương
\(\frac{a}{b+2c}+\frac{b}{c+2a}+\frac{c}{a+2b}\ge1\)
với \(a=1+x^2,b=1+y^2,c=1+z^2\)
\(\frac{a}{b+2c}+\frac{b}{c+2a}+\frac{c}{a+2b}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{3\left(ab+bc+ca\right)}\ge1\)
Chứng minh hoàn tất. Đẳng thức xảy ra khi \(a=b=c=1\)
Đề sai nha: Vì \(x^3+y^3+z^3=1\);
Vậy ta có: \(\frac{x^2}{\sqrt{1-x^2}}=\frac{x^3}{x\sqrt{1-x^2}}\) Mà ta có: \(x\sqrt{1-x^2}\le\frac{x^2+1-x^2}{2}\) = \(\frac{1}{2}\) Dấu bằng xảy ra khi \(x=\sqrt{\frac{1}{2}}\)
Vậy \(\frac{x^2}{\sqrt{1-x^2}}\ge2x^3\)
Tương tự ta có: \(P=\frac{x^2}{\sqrt{1-x^2}}+\frac{y^2}{\sqrt{1-y^2}}+\frac{z^2}{\sqrt{1-z^2}}\ge2\left(x^3+y^3+z^3\right)\) mà \(x^3+y^3+z^3=1\) vậy \(P\ge2\)
Dấu bằng xảy ra khi: \(x=y=z=\sqrt{\frac{1}{2}}\)Nhưng khác với \(x^3+y^3+z^3=1\) Vậy đề bài sai. Chứng tỏ bài này là bài tự chế
Đáng ra bài đúng là:
Cho \(x,y,z\) là ba số thực dương, thỏa mãn: \(x^2+y^2+z^2=1\)Chứng minh rằng: $=\frac{x}{\sqrt{1-x^2}}+\frac{y}{\sqrt{1-y^2}}+\frac{z}{\sqrt{1-z^2}}\ge 2$
\(x\sqrt{1-x^2}\ge\frac{x^2+1-x^2}{2}\) là BĐT nào vậy
13x2−x4−−−−−−√=13αα2x2(1−x2)−−−−−−−−−−−√ 13αα2x2+(1−x2)2=13(α2−1)x2+132α
9x2+x4−−−−−−√=9ββ2x2(1+x2)−−−−−−−−−−−√ 9ββ2x2+(1+x2)2
S=13x2−x4−−−−−−√+9x2+x4−−−−−−√ [13(α2−1)2α+9(β2+1)2β]x2+132α+92β
Dấu bằng xảy ra khi:{α2x2=1−x2β2x2=1+x2(1)
Mục đích của ta là khử hết x2
do đó:13(α2−1)2α+9(β2+1)2β=0(2)
Giải (1)và(2) ta tìm được α=12;β=32.Lúc này:
S 132α+92β=16
Vậy Max của S=16,dấu bằng xảy ra khi (1)α2x2=1−x2 x=25√
13x2−x4−−−−−−√=13αα2x2(1−x2)−−−−−−−−−−−√ 13αα2x2+(1−x2)2=13(α2−1)x2+132α
9x2+x4−−−−−−√=9ββ2x2(1+x2)−−−−−−−−−−−√ 9ββ2x2+(1+x2)2
S=13x2−x4−−−−−−√+9x2+x4−−−−−−√ [13(α2−1)2α+9(β2+1)2β]x2+132α+92β
Dấu bằng xảy ra khi:{α2x2=1−x2β2x2=1+x2(1)
Mục đích của ta là khử hết x2
do đó:13(α2−1)2α+9(β2+1)2β=0(2)
Giải (1)và(2) ta tìm được α=12;β=32.Lúc này:
S 132α+92β=16
Vậy Max của S=16,dấu bằng xảy ra khi (1)α2x2=1−x2 x=25√
\(VT=\left(1+\frac{x}{y}\right)\left(1+\frac{y}{z}\right)\left(1+\frac{z}{x}\right)\)
\(=2+\frac{z}{x}+\frac{y}{x}+\frac{y}{z}+\frac{x}{y}+\frac{z}{y}+\frac{x}{z}\)
Bài toán trở thành \(\frac{z}{x}+\frac{y}{x}+\frac{y}{z}+\frac{x}{y}+\frac{z}{y}+\frac{x}{z}\ge\frac{x+y+z}{3\sqrt{xyz}}\)
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM:
\(\frac{z}{x}+\frac{z}{y}+\frac{z}{z}\ge3\sqrt[3]{\frac{z^3}{xyz}}=\frac{3z}{\sqrt[3]{xyz}}\)
Tương tự:
\(\frac{y}{x}+\frac{y}{z}+\frac{y}{y}\ge\frac{3y}{\sqrt[3]{xyz}}\)
\(\frac{x}{z}+\frac{x}{y}+\frac{x}{x}\ge\frac{3x}{\sqrt[3]{xyz}}\)
\(\Leftrightarrow VT+3\ge3+\frac{3}{\sqrt[3]{xyz}}\left(x+y+z\right)\)
\(\Leftrightarrow VT\ge\frac{3\left(x+y+z\right)}{\sqrt[3]{xyz}}\)\(\ge\frac{2\left(x+y+z\right)}{\sqrt[3]{xyz}}\)
Is it true?
\(P=\frac{1+x^2}{1+y+z^2}+\frac{1+y^2}{1+z+x^2}+\frac{1+z^2}{1+x+y^2}\ge\frac{1+x^2}{1+\frac{y^2+1}{2}+z^2}+\frac{1+y^2}{1+\frac{z^2+1}{2}+x^2}+\frac{1+z^2}{1+\frac{x^2+1}{2}+y^2}\)
\(P\ge\frac{2\left(1+x^2\right)}{3+y^2+2z^2}+\frac{2\left(1+y^2\right)}{3+z^2+2x^2}+\frac{2\left(1+z^2\right)}{3+x^2+2y^2}\)
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}3+y^2+2z^2=a\\3+z^2+2x^2=b\\3+x^2+2y^2=c\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}1+x^2=\frac{c+4b-2a}{9}\\1+y^2=\frac{a+4c-2b}{9}\\1+z^2=\frac{b+4a-2c}{9}\end{matrix}\right.\) với \(a;b;c\ge3\)
\(\Rightarrow P\ge\frac{2\left(c+4b-2a\right)}{9a}+\frac{2\left(a+4c-2b\right)}{9b}+\frac{2\left(b+4a-2c\right)}{9c}\)
\(\Rightarrow P\ge\frac{2}{9}\left(\frac{c}{a}+\frac{a}{b}+\frac{b}{c}\right)+\frac{8}{9}\left(\frac{b}{a}+\frac{c}{b}+\frac{a}{c}\right)-\frac{4}{3}\)
\(\Rightarrow P\ge\frac{2}{9}.3+\frac{8}{9}.3-\frac{4}{3}=2\)
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c\) hay \(x=y=z=1\)