Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Câu a : Áp dụng BĐT Cô - si cho các số dương ta có :
\(\left\{{}\begin{matrix}\frac{a^2}{b}+b\ge2\sqrt{\frac{a^2}{b}.b}=2a\\\frac{b^2}{c}+c\ge2\sqrt{\frac{b^2}{c}.c}=2b\\\frac{c^2}{a}+a\ge2\sqrt{\frac{c^2}{a}.a}=2c\end{matrix}\right.\)
Cộng từng vế của BĐT ta thu được :
\(\frac{a^2}{b}+\frac{b^2}{c}+\frac{c^2}{a}+a+b+c\ge2a+2b+c\)
\(\Leftrightarrow\frac{a^2}{b}+\frac{b^2}{c}+\frac{c^2}{a}\ge a+b+c=1\) ( đpcm )
Dấu \("="\) xảy ra khi \(a=b=c=\frac{1}{3}\)
Lời giải:
\(abc=(1-a)(1-b)(1-c)\Rightarrow \frac{1-a}{a}.\frac{1-b}{b}.\frac{1-c}{c}=1\)
Đặt \(\left(\frac{1-a}{a};\frac{1-b}{b}; \frac{1-c}{c}\right)=(x,y,z)\Rightarrow (a,b,c)=\left(\frac{1}{x+1}; \frac{1}{y+1}; \frac{1}{z+1}\right)\)
Bài toán trở thành
Cho $x,y,z>0$ thỏa mãn $xyz=1$. CMR:
\(A=\frac{1}{(x+1)^2}+\frac{1}{(y+1)^2}+\frac{1}{(z+1)^2}\geq \frac{3}{4}\)
------------------------
Thật vậy:
Áp dụng BĐT Bunhiacopxky:
\((x+1)^2\leq (x+\frac{1}{y})(x+y)\Rightarrow \frac{1}{(x+1)^2}\geq \frac{y}{(xy+1)(x+y)}\)
\((y+1)^2\leq (y+\frac{1}{x})(y+x)\Rightarrow \frac{1}{(y+1)^2}\geq \frac{x}{(xy+1)(x+y)}\)
\(\Rightarrow A\geq \frac{y}{(xy+1)(x+y)}+\frac{x}{(xy+1)(x+y)}+\frac{1}{(z+1)^2}\)
\(A\geq \frac{x+y}{(xy+1)(x+y)}+\frac{1}{(z+1)^2}=\frac{1}{xy+1}+\frac{1}{(z+1)^2}\)
\(A\geq \frac{1}{\frac{1}{z}+1}+\frac{1}{(z+1)^2}=\frac{z^2+z+1}{(z+1)^2}(*)\)
Mà \(\frac{z^2+z+1}{(z+1)^2}-\frac{3}{4}=\frac{(z-1)^2}{4(z+1)^2}\geq 0\Rightarrow \frac{z^2+z+1}{(z+1)^2}\geq \frac{3}{4}(**)\)
Từ \((*); (**)\Rightarrow A\geq \frac{3}{4}\) (đpcm)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z=1\Leftrightarrow a=b=c=\frac{1}{2}\)
Bài 1:
Với $a=0$ hoặc $b=0$ thì ta luôn có \(ab=a^ab^b\)
Với $a\neq 0; b\neq 0$ , tức là \(a,b\in (0;1]\)
Ta có: \(a^a-a=a(a^{a-1}-1)=a(\frac{1}{a^{1-a}}-1)=\frac{a}{a^{1-a}}(1-a^{1-a})\)
Với \(0\leq a\leq 1; 1-a\geq 0\Rightarrow a^{1-a}\leq 1\)
\(\Rightarrow 1-a^{1-a}\geq 0\)
\(\Rightarrow a^a-a=\frac{a}{a^{1-a}}(1-a^{1-a})\geq 0\)
\(\Rightarrow a^a\geq a\)
Tương tự: \(b^b\geq b\)
\(\Rightarrow a^ab^b\geq ab\) (đpcm)
Bài 2:
Ta có :\(\frac{1}{3^a}+\frac{1}{3^b}+\frac{1}{3^c}\geq 3\left(\frac{a}{3^a}+\frac{b}{3^b}+\frac{c}{3^c}\right)\)
\(\Leftrightarrow \frac{1-3a}{3^a}+\frac{1-3b}{3^b}+\frac{1-3c}{3^c}\geq 0\)
\(\Leftrightarrow \frac{b+c-2a}{3^a}+\frac{a+c-2b}{3^b}+\frac{a+b-2c}{3^c}\geq 0\) (do $a+b+c=1$)
\(\Leftrightarrow (a-b)\left(\frac{1}{3^b}-\frac{1}{3^a}\right)+(b-c)\left(\frac{1}{3^c}-\frac{1}{3^b}\right)+(c-a)\left(\frac{1}{3^a}-\frac{1}{3^c}\right)\geq 0\)
\(\Leftrightarrow \frac{(a-b)(3^a-3^b)}{3^{a+b}}+\frac{(b-c)(3^b-3^c)}{3^{b+c}}+\frac{(c-a)(3^c-3^a)}{3^{c+a}}\geq 0(*)\)
Ta thấy, với mọi \(a\geq b\Rightarrow 3^a\geq 3^b; a\leq b\Rightarrow 3^a\leq 3^b\)
Tức là \(a-b; 3^a-3^b\) luôn cùng dấu
\(\Rightarrow (a-b)(3^a-3^b)\geq 0\). Kết hợp với \(3^{a+b}>0, \forall a,b\)
\(\Rightarrow \frac{(a-b)(3^a-3^b)}{3^{a+b}}\geq 0\)
Tương tự: \(\frac{(b-c)(3^b-3^c)}{3^{b+c}}\geq 0; \frac{(c-a)(3^c-3^a)}{3^{c+a}}\geq 0\)
Do đó $(*)$ đúng, ta có đpcm.
Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=\frac{1}{3}$