Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Bất đẳng thức tương đương với
\(\frac{a^2}{b+c}+a+\frac{b^2}{c+a}+b+\frac{c^2}{a+b}+c\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{2\sqrt{3\left(ab+bc+ca\right)}}+a+b+c\)
\(\Leftrightarrow\frac{a\left(a+b+c\right)}{b+c}+\frac{b\left(a+b+c\right)}{c+a}+\frac{c\left(a+b+c\right)}{a+b}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{2\sqrt{3\left(ab+bc+ca\right)}}+a+b+c\)
\(\Leftrightarrow\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\ge\frac{a+b+c}{2\sqrt{3\left(ab+bc+ca\right)}}+1\left(1\right)\)
Áp dụng BĐT Bunhiacopxki ta có:
\(\left[\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\right]\left[a\left(b+c\right)+b\left(c+a\right)+c\left(a+b\right)\right]\ge\left(a+b+c\right)^2\)
\(\Leftrightarrow\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(ab+bc+ca\right)}\)
Ta chứng minh \(\frac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(ab+bc+ca\right)}\ge\frac{a+b+c}{2\sqrt{3\left(ab+bc+ca\right)}}+1\left(2\right)\)
Đặt \(t=\frac{a+b+c}{\sqrt{3\left(ab+bc+ca\right)}}>0\),từ BĐT \(\left(a+b+c\right)^2\ge3\left(ab+bc+ca\right)\)
Ta được \(t^2\ge0\Rightarrow t>1\).BĐT (2) viết lại thành
\(\frac{3t^2}{2}\ge\frac{t}{2}+1\Leftrightarrow\left(t-1\right)\left(3t+2\right)\ge0\) luôn đúng
=>(2) được chứng minh
Từ (1) và (2) => điều phải chứng minh
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a=b=c
bài 2
(bài này là đề thi olympic Toán,Ireland 1997),nhưng cũng dễ thôi
Giả sử ngược lại \(a^2+b^2+c^2< abc\)
khi đó \(abc>a^2+b^2+c^2>a^2\)nên \(a< bc\)
Tương tự \(b< ac,c< ab\)
Từ đó suy ra :\(a+b+c< ab+bc+ac\left(1\right)\)
mặt khác ta lại có:\(a^2+b^2+c^2\ge ab+bc+ac\)nên
\(abc>a^2+b^2+c^2\ge ab+bc+ac\)
\(\Rightarrow abc>ab+ac+bc\left(2\right)\)
Từ (1),(2) ta có\(abc>a+b+c\)(trái với giả thuyết)
Vậy bài toán được chứng minh
3)để đơn giản ta đặt \(x=\frac{1}{a},y=\frac{1}{b},z=\frac{1}{c}\).Khi đó \(x,y,z>0\)
và \(xy+yz+xz\ge1\)
ta phải chứng minh có ít nhất hai trong ba bất đẳng thức sau đúng
\(2x+3y+6z\ge6,2y+3z+6x\ge6,2z+3x+6y\ge6\)
Giả sử khẳng định này sai,tức là có ít nhất hai trong ba bất đẳng thức trên sai.Không mất tính tổng quát,ta giả sử
\(2x+3y+6z< 6\)và \(2y+3z+6x< 6\)
Cộng hai bất đẳng thức này lại,ta được:\(8x+5y+9z< 12\)
Từ giả thiết \(xy+yz+xz\ge1\Rightarrow x\left(y+z\right)\ge1-yz\)
\(\Rightarrow x\ge\frac{1-yz}{y+z}\)Do đó
\(8\frac{1-yz}{y+z}+5y+9z< 12\Leftrightarrow8\left(1-yz\right)+\left(5y+9z\right)\left(y+z\right)< 12\left(y+z\right)\)
\(\Leftrightarrow5y^2+6yz+9z^2-12y-12z+8< 0\)
\(\Leftrightarrow\left(y+3z-2\right)^2+4\left(y-1\right)^2< 0\)(vô lý)
mâu thuẫn này chứng tỏ khẳng định bài toán đúng.Phép chứng minh hoàn tất.
a)
Do a,b,c > 0
nên áp dụng BĐT Svacxo ta được :
\(\frac{a^2}{b}+\frac{b^2}{c}+\frac{c^2}{a}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{a+b+c}=a+b+c\) ( đpcm )
Dấu '=' xảy ra \(\Leftrightarrow a=b=c\)
b)
Do a,b,c > 0
nên áp dụng BĐT Svacxo ta được :
\(\frac{a^2}{b+c}+\frac{b^2}{c+a}+\frac{c^2}{a+b}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{b+c+c+a+a+b}=\frac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(a+b+c\right)}=\frac{a+b+c}{2}\) ( đpcm )
Dấu '=' xảy ra \(\Leftrightarrow a=b=c\)
3a) ta có \(\frac{a^2}{a+b}=a-\frac{ab}{a+b}>=a-\frac{ab}{2\sqrt{ab}}=a-\frac{\sqrt{ab}}{2}\)
vì \(a,b>0,a+b>=2\sqrt{ab}nên\frac{ab}{a+b}< =\frac{ab}{2\sqrt{ab}}\)
tương tự \(\frac{b^2}{b+c}=b-\frac{bc}{b+c}>=b-\frac{bc}{2\sqrt{bc}}=b-\frac{\sqrt{bc}}{2}\)
tương tự \(\frac{c^2}{c+a}=c-\frac{ca}{c+a}>=c-\frac{ca}{2\sqrt{ca}}=c-\frac{\sqrt{ca}}{2}\)
cộng từng vế BĐT ta được \(\frac{a^2}{a+b}+\frac{b^2}{b+c}+\frac{c^2}{c+a}>=a+b+c-\frac{\sqrt{ab}}{2}-\frac{\sqrt{bc}}{2}-\frac{\sqrt{ca}}{2}=\frac{2a+2b+2c-\sqrt{ab}-\sqrt{bc}-\sqrt{ca}}{2}\left(1\right)\)
giả sử \(\frac{2a+2b+2c-\sqrt{ab}-\sqrt{bc}-\sqrt{ca}}{2}>=\frac{a+b+c}{2}\)
<=> \(2a+2b+2c-\sqrt{ab}-\sqrt{bc}-\sqrt{ca}>=a+b+c\)
<=> \(a+b+c-\sqrt{ab}-\sqrt{bc}-\sqrt{ca}>=0\)
<=> \(2a+2b+2c-2\sqrt{ab}-2\sqrt{bc}-2\sqrt{ca}>=0\)
<=> \(\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)^2+\left(\sqrt{b}-\sqrt{c}\right)^2+\left(\sqrt{a}-\sqrt{c}\right)^2>=0\)
(đúng với mọi a,b,c >0) (2)
(1),(2)=> \(\frac{a^2}{a+b}+\frac{b^2}{b+c}+\frac{c^2}{c+a}>=\frac{a+b+c}{2}\left(đpcm\right)\)
Áp dụng Bất đẳng thức AM-GM dạng cộng mẫu thức ta có :
\(\frac{a^2}{a+b^2}+\frac{b^2}{b+c^2}+\frac{c^2}{c+a^2}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{a+b^2+b+c^2+c+a^2}\)
\(=\frac{\left(a+b+c\right)^2}{a+a^2+b+b^2+c+c^2}=\frac{3^2}{a^2+b^2+c^2+3}=\frac{9}{a^2+1+b^2+1+c^2+1}\)
Theo đánh giá của AM-GM thì ta có :
\(a^2+1\ge2\sqrt[2]{a^2}=2a\)
\(b^2+1\ge2\sqrt[2]{b^2}=2b\)
\(c^2+1\ge2\sqrt[2]{c^2}=2c\)
Cộng theo vế các bất đẳng thức cùng chiều ta được :
\(a^2+1+b^2+1+c^2+1\ge2a+2b+2c\)
Khi đó thì \(\frac{a^2}{a+b^2}+\frac{b^2}{b+c^2}+\frac{c^2}{c+a^2}\ge\frac{9}{2a+2b+2c}=\frac{3}{2}\)
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi \(x=y=z=1\)
Vậy bài toán đã được chứng minh hoàn tất
ở mẫu lớn hơn hoặc bằng thì đảo ngược là bé thua hoặc bằng mà bạn ơi
Đặt vế trái là P
\(P=\left(\frac{1}{1+\frac{b}{a}}\right)^2+\left(\frac{1}{1+\frac{c}{b}}\right)^2+4\left(\frac{1}{1+\frac{a}{c}}\right)^2\)
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}\frac{b}{a}=x>0\\\frac{c}{b}=y>0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow xy=\frac{c}{a}\ge1\)
\(P=\frac{1}{\left(1+x\right)^2}+\frac{1}{\left(1+y\right)^2}+4\left(\frac{1}{1+\frac{1}{xy}}\right)^2=\frac{1}{\left(1+x\right)^2}+\frac{1}{\left(1+y\right)^2}+4\left(\frac{xy}{1+xy}\right)^2\)
\(P\ge\frac{1}{1+xy}+4\left(\frac{xy}{1+xy}\right)^2\)
Đặt \(xy=t\ge1\Rightarrow P\ge\frac{1}{1+t}+4\left(\frac{t}{1+t}\right)^2\)
Ta chỉ cần chứng minh \(\frac{1}{1+t}+4\left(\frac{t}{1+t}\right)^2\ge\frac{3}{2}\)
\(\Leftrightarrow1+t+4t^2\ge\frac{3}{2}\left(1+t\right)^2\)
\(\Leftrightarrow8t^2+2t+2\ge3t^2+6t+3\)
\(\Leftrightarrow5t^2-4t-1\ge0\Leftrightarrow\left(t-1\right)\left(5t+1\right)\ge0\) (luôn đúng \(\forall t\ge1\))
Dấu "=" xảy ra khi \(t=1\) hay \(a=b=c\)
Ta có:
\(a+b+c+\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\ge a+b+c+\frac{9}{a+b+c}\)
Đặt: \(a+b+c=t\le\frac{3}{2}\Leftrightarrow2t\le3\)
Ta có: Cần cm: \(t+\frac{9}{t}\ge\frac{15}{2}\Leftrightarrow\frac{t^2+9}{t}\ge\frac{15}{2}\Leftrightarrow2t^2+18-15t\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(2t^2-3t\right)+\left(18-12t\right)\ge0\Leftrightarrow t\left(2t-3\right)-6\left(2t-3\right)\ge0\Leftrightarrow\left(t-6\right)\left(2t-3\right)\ge0\)(đúng với \(t\le\frac{3}{2}\))
Dấu "=" khi \(a=b=c=\frac{1}{2}\)