CMR: \(\sqrt{a}-\sqrt{b}< \sqrt{a-b}\)
với a,b là số thực dương và a>b
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chứng minh:
\(2\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)< \frac{1}{\sqrt{b}}\)
\(\Leftrightarrow2\left(\sqrt{b+1}-\sqrt{b}\right)< \frac{1}{\sqrt{b}}\)
\(\Leftrightarrow\frac{2}{\sqrt{b+1}+\sqrt{b}}< \frac{1}{\sqrt{b}}\)
\(\Leftrightarrow2\sqrt{b}< \sqrt{b+1}+\sqrt{b}\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{b}< \sqrt{b+1}\)(đúng)
Cái còn lại tương tự
\(\sqrt{a+c}-\sqrt{a}< \sqrt{b+c}-\sqrt{b}\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{a+c}+\sqrt{b}< \sqrt{b+c}+\sqrt{a}\)
\(\Leftrightarrow\left(\sqrt{a+c}+\sqrt{b}\right)^2< \left(\sqrt{b+c}+\sqrt{a}\right)^2\)
\(\Leftrightarrow a+b+c+2\sqrt{ab+bc}< a+b+c+2\sqrt{ab+ac}\)
\(\Leftrightarrow2\sqrt{ab+bc}< 2\sqrt{ab+ac}\Leftrightarrow\sqrt{ab+bc}< \sqrt{ab+ac}\)(đúng vs a>b) .Vậy bđt cần cm đúng
đặt \(A=a\sqrt{b^3+1}+b\sqrt{c^3+1}+c\sqrt{a^3+1}\)
\(2A=2a\sqrt{b^3+1}+2b\sqrt{c^3+1}+2c\sqrt{a^3+1}\)
\(2A=2a\sqrt{\left(b+1\right)\left(b^2-b+1\right)}+2b\sqrt{\left(c+1\right)\left(c^2-c+1\right)}+2c\sqrt{\left(a+1\right)\left(a^2-a+1\right)}\)
\(\le2a.\frac{b+1+b^2-b+1}{2}+2b.\frac{c+1+c^2-c+1}{2}+2c.\frac{a+1+a^2-a+1}{2}\)
\(=a\left(b^2+2\right)+b\left(c^2+2\right)+c\left(a^2+2\right)=ab^2+bc^2+ca^2+2\left(a+b+c\right)=ab^2+bc^2+ca^2+6\)
Không mất tính tổng quát, giả sử \(a\le b\le c\), ta có :
\(a\left(c-b\right)\left(b-a\right)\ge0\Leftrightarrow abc+a^2b\ge ab^2+a^2c\)
\(\Leftrightarrow a^2b+a^2c+bc^2\le abc+a^2b+bc^2\le2abc+a^2b+bc^2=b\left(a+c\right)^2\)
Mặt khác, theo BĐT Cô-si cho 3 số dương :
\(b\left(a+c\right)^2=4b.\frac{a+c}{2}.\frac{a+c}{2}\le\frac{4}{27}\left(b+\frac{a+c}{2}+\frac{a+c}{2}\right)^3=\frac{4}{27}.\left(a+b+c\right)^3=4\)
\(\Rightarrow2A\le10\Rightarrow A\le5\)
Dấu " = " xảy ra \(\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}a\le b\le c;a+b+c=3\\abc=2abc\\2b=a+c\end{cases}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}a=0\\b=1\\c=2\end{cases}}}\)
cho mình sửa lại là cái đoạn giả sử \(a\le b\le c\)
mình sẽ giả sử \(\orbr{\begin{cases}a\ge c\ge b\\b\ge c\ge a\end{cases}}\) \(\Rightarrow b\left(a-c\right)\left(c-b\right)\ge0\)( cả 2 Th )
rồi giải ra tương tự như dưới ấy là được
Ta có bđt quen thuộc sau \(\frac{x}{y+z}< \frac{x+m}{y+z+m}\)
Áp dụng ta được \(\frac{a}{b+c}< \frac{a+a}{a+b+c}=\frac{2a}{a+b+c}\)
Chứng minh tương tự \(\frac{b}{c+a}< \frac{2b}{a+b+c}\)
\(\frac{c}{a+b}< \frac{2c}{a+b+c}\)
Do đó \(VT< \frac{2a+2b+2c}{a+b+c}=2\)
Ta đi chứng minh VP > 2
Áp dụng bđt Cô-si có \(a+\left(b+c\right)\ge2\sqrt{a\left(b+c\right)}\)
\(\Rightarrow\sqrt{a\left(b+c\right)}\le\frac{a+b+c}{2}\)
\(\Rightarrow\sqrt{\frac{b+c}{a}}\le\frac{a+b+c}{2a}\)
\(\Rightarrow\sqrt{\frac{a}{b+c}}\ge\frac{2a}{a+b+c}\)
Chứng minh tương tự \(\sqrt{\frac{b}{c+a}}\ge\frac{2b}{a+b+c}\)
\(\sqrt{\frac{c}{a+b}}\ge\frac{2c}{a+b+c}\)
Cộng 3 vế lại ta được \(VP\ge\frac{2a+2b+2c}{a+b+c}=2\)
Do đó \(VP\ge2>VT\)
\(\Rightarrow VT< VP\left(Q.E.D\right)\)
Dấu "=" không xảy ra
Theo bài ra có có a>b>0 nên \(\sqrt{a};\sqrt{b};\sqrt{a-b}\)đều xác định và dương
Ta có: \(\sqrt{a-b}+\sqrt{b}\)là số dương
\(\left(\sqrt{a-b}+\sqrt{b}\right)^2=a-b+2\sqrt{b\left(a-b\right)}+b=a+2\sqrt{b\left(a-b\right)}\)
Thấy \(2\sqrt{b\left(a-b\right)}>0\)nên \(\left(\sqrt{a-b}+\sqrt{b}\right)^2>a\left(1\right)\)
Ta có \(\sqrt{a}\)là số không âm và \(\left(\sqrt{a}\right)^2=a\left(2\right)\)
Từ (1)(2) => \(\left(\sqrt{a-b}+\sqrt{b}\right)^2>\left(\sqrt{a}\right)^2\left(3\right)\)
Từ (3) theo định lý so sánh các căn bậc 2 số học
=> \(\sqrt{\left(\sqrt{a-b}+\sqrt{b}\right)^2}>\sqrt{\left(\sqrt{a}\right)^2}\)
\(\orbr{\begin{cases}\left|\sqrt{a-b}+b\right|>\left|\sqrt{a}\right|\\\sqrt{a-b}+\sqrt{b}>\sqrt{a}\end{cases}}\)
=> ĐPCM