Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đặt \(T=\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)>0\)
\(BDT\Leftrightarrow\dfrac{a^2+bc}{b+c}+\dfrac{b^2+ca}{c+a}+\dfrac{c^2+ab}{a+b}\ge a+b+c\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2+bc}{b+c}-a+\dfrac{b^2+ca}{c+a}-b+\dfrac{c^2+ab}{a+b}-c\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2+bc-ab-ac}{b+c}+\dfrac{b^2+ac-ab-bc}{a+c}+\dfrac{c^2+ab-ac-bc}{a+b}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(a-b\right)\left(a-c\right)}{b+c}+\dfrac{\left(b-a\right)\left(b-c\right)}{a+c}+\dfrac{\left(c-a\right)\left(c-b\right)}{a+b}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(a^2-b^2\right)\left(a^2-c^2\right)+\left(b^2-a^2\right)\left(b^2-c^2\right)+\left(c^2-a^2\right)\left(c^2-b^2\right)}{T}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a^4+b^4+c^4-b^2c^2-c^2a^2-a^2b^2}{T}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(a^2-b^2\right)^2+\left(b^2-c^2\right)^2+\left(c^2-a^2\right)^2}{2T}\ge0\)
Xảy ra khi \(a=b=c\)
\(BĐT\Leftrightarrow\sum\left(\dfrac{1}{a}-\dfrac{b+c}{a^2+bc}\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\sum\dfrac{\left(a-b\right)\left(a-c\right)}{a\left(a^2+bc\right)}\ge0\)
Giả sử \(a\ge b\ge c\)thì
\(\dfrac{\left(a-b\right)\left(a-c\right)}{a\left(a^2+bc\right)}\ge0\).vậy nên chỉ cần chứng minh
\(\dfrac{\left(b-c\right)\left(b-a\right)}{b\left(b^2+ac\right)}+\dfrac{\left(c-a\right)\left(c-b\right)}{c\left(c^2+ab\right)}\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(b-c\right)\left[\dfrac{b-a}{b\left(b^2+ac\right)}+\dfrac{a-c}{c\left(c^2+ab\right)}\right]\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(b-c\right)\left[\left(b-a\right)\left(c^3+abc\right)+\left(a-c\right)\left(b^3+abc\right)\right]\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(b-c\right)^2\left(b+c\right)\left(ab+ac-bc\right)\ge0\)( đúng vì \(a\ge b\ge c\))
Vậy BĐT được chứng minh.
Dấu = xảy ra khi a=b=c
\(BĐT\Leftrightarrow\sum\dfrac{2bc}{1+a^2}\le\dfrac{3}{2}\Leftrightarrow\sum\dfrac{-2bc}{2a^2+b^2+c^2}\ge-\dfrac{3}{2}\)
\(\Leftrightarrow\sum\dfrac{2a^2+\left(b-c\right)^2}{2a^2+b^2+c^2}\ge\dfrac{3}{2}\)
ÁP dụng BĐT cauchy-schwarz:
\(\sum\dfrac{2a^2}{2a^2+b^2+c^2}\ge\dfrac{2\left(a+b+c\right)^2}{4\left(a^2+b^2+c^2\right)}=\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}\)
và \(\sum\dfrac{\left(b-c\right)^2}{2a^2+b^2+c^2}=\dfrac{\left(b-c\right)^2}{2a^2+b^2+c^2}+\dfrac{\left(a-b\right)^2}{2c^2+a^2+b^2}+\dfrac{\left(a-c\right)^2}{2b^2+a^2+c^2}\ge\dfrac{4\left(a-c\right)^2}{4\left(a^2+b^2+c^2\right)}=\dfrac{\left(a-c\right)^2}{a^2+b^2+c^2}\)
( Lưu ý : \(\left(c-a\right)^2=\left(a-c\right)^2\)) (1)
Do vậy cần chứng minh \(\dfrac{\left(a+b+c\right)^2+2\left(a-c\right)^2}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}\ge\dfrac{3}{2}\)
\(\Leftrightarrow2\left(a+b+c\right)^2+4\left(a-c\right)^2\ge6\left(a^2+b^2+c^2\right)\)
\(\Leftrightarrow ab+bc-ac-b^2\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)\left(b-c\right)\ge0\) (*)
(*) không phải luôn đúng, tuy nhiên ta có thể ép cho nó đúng .
bằng cách đáng giá tương tự BĐT (1) :
\(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{\left(b-a\right)^2}{2c^2+a^2+b^2}+\dfrac{\left(b-c\right)^2}{2a^2+b^2+c^2}+\dfrac{\left(c-a\right)^2}{2b^2+a^2+c^2}\ge\dfrac{\left(b-a\right)^2}{a^2+b^2+c^2}\\\dfrac{\left(a-b\right)^2}{2c^2+a^2+b^2}+\dfrac{\left(c-b\right)^2}{2a^2+b^2+c^2}+\dfrac{\left(c-a\right)^2}{2b^2+a^2+c^2}\ge\dfrac{\left(c-b\right)^2}{a^2+b^2+c^2}\end{matrix}\right.\)
ta thu được BĐT cần chứng minh tương đương \(\left\{{}\begin{matrix}\left(b-c\right)\left(c-a\right)\ge0\left(3\right)\\\left(c-a\right)\left(a-b\right)\ge0\left(4\right)\end{matrix}\right.\)
Dễ thấy \(\left(a-b\right)\left(b-c\right).\left(b-c\right)\left(c-a\right).\left(c-a\right)\left(a-b\right)=\left[\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)\right]^2\ge0\)
tích của chúng là 1 số không âm nên có ít nhất 1 số không âm .Chứng tỏ có ít nhất 1 BĐT đúng
Do đó ta có đpcm
Dấu = xảy ra khi \(a=b=c=\dfrac{1}{\sqrt{3}}\)
Câu a)
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:
\(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{b}\geq \frac{9}{a+2b}\) (1)
\(\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+\frac{1}{c}\geq \frac{9}{b+2c}\)(2)
\(\frac{1}{c}+\frac{1}{a}+\frac{1}{a}\geq \frac{9}{c+2a}\) (3)
Lấy \((1)+2.(2)+3.(3)\) ta có:
\(\Rightarrow \frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{b}+\frac{2}{b}+\frac{2}{c}+\frac{2}{c}+\frac{3}{c}+\frac{3}{a}+\frac{3}{a}\geq 9\left(\frac{1}{a+2b}+\frac{1}{b+2c}+\frac{1}{c+2a}\right)\)
\(\Leftrightarrow \frac{7}{a}+\frac{4}{b}+\frac{7}{c}\geq 9\left(\frac{1}{a+2b}+\frac{1}{b+2c}+\frac{1}{c+2a}\right)\)
Ta có đpcm
Dấu bằng xảy ra khi \(a=b=c\)
Câu b)
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:
\(\frac{1}{a}+\frac{4}{b}\geq \frac{(1+2)^2}{a+b}=\frac{9}{a+b}\)
\(\Rightarrow \frac{1}{3a}+\frac{4}{3b}\geq \frac{3}{a+b}(1)\)
\(\frac{1}{3b}+\frac{1}{2c}+\frac{1}{2c}\geq \frac{9}{3b+4c}\)
\(\Rightarrow \frac{2}{3b}+\frac{2}{c}\geq \frac{18}{3b+4c}\) (2)
\(\frac{1}{c}+\frac{1}{3a}+\frac{1}{3a}\geq \frac{9}{c+6a}\) (3)
Từ (1); (2); (3) cộng theo vế:
\(\Rightarrow \frac{1}{a}+\frac{2}{b}+\frac{3}{c}\geq \frac{3}{a+b}+\frac{18}{3b+4c}+\frac{9}{c+6a}\)
(đpcm)
Dấu bằng xảy ra khi \(a=\frac{b}{2}=\frac{c}{3}\)
Câu c)
BĐT cần chứng minh tương đương với:
\(\frac{b+c+a}{a}+\frac{2a+c}{b}+\frac{4(a+b)}{a+c}\geq 10\) (*)
Áp dụng BĐT AM-GM:
\(\text{VT}=\frac{b}{a}+\frac{c+a}{2a}+\frac{c+a}{2a}+\frac{a}{b}+\frac{a+c}{2b}+\frac{a+c}{2b}+\frac{a+b}{a+c}+\frac{a+b}{a+c}+\frac{a+b}{a+c}+\frac{a+b}{a+c}\)
\(\geq 10\sqrt[10]{\frac{ba(c+a)^4(a+b)^4}{16a^3b^3(a+c)^4}}=10\sqrt[10]{\frac{(a+b)^4}{16a^2b^2}}\)
Theo AM-GM: \((a+b)^2\geq 4ab\Rightarrow (a+b)^4\geq 16a^2b^2\)
\(\Rightarrow \text{VT}\geq 10\sqrt[10]{\frac{(a+b)^4}{16a^2b^2}}\geq 10\)
Vậy (*) được cm. Ta có đpcm. Dấu bằng xảy ra khi a=b=c
3.
\(\dfrac{2a^2}{b^2}+2\dfrac{b^2}{c^2}+2\dfrac{c^2}{a^2}\ge2\left(\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{c}+\dfrac{c}{a}\right)\)
áp dụng bất đẳng thức cosi
+ \(\dfrac{a^2}{b^2}+\dfrac{b^2}{c^2}\ge2\dfrac{a}{c}\)
......
tương tự với 2 cái sau
Bài 1:
Biểu thức chỉ có giá trị lớn nhất, không có giá trị nhỏ nhất.
\(P=\frac{x}{x+1}+\frac{y}{y+1}+\frac{z}{z+1}=1-\frac{1}{x+1}+1-\frac{1}{y+1}+1-\frac{1}{z+1}\)
\(P=3-\left(\frac{1}{x+1}+\frac{1}{y+1}+\frac{1}{z+1}\right)\)
Giờ chỉ cần cho biến $x$ nhỏ vô cùng đến $0$, khi đó giá trị biểu thức trong ngoặc sẽ tiến đến dương vô cùng, khi đó P sẽ tiến đến nhỏ vô cùng, do đó không có min
Nếu chuyển tìm max thì em tìm như sau:
Áp dụng BĐT Cauchy_Schwarz:
\(\frac{1}{x+1}+\frac{1}{y+1}+\frac{1}{z+1}\geq \frac{(1+1+1)^2}{x+1+y+1+z+1}=\frac{9}{x+y+z+3}=\frac{9}{4}\)
Do đó: \(P=3-\left(\frac{1}{x+1}+\frac{1}{y+1}+\frac{1}{z+1}\right)\leq 3-\frac{9}{4}=\frac{3}{4}\)
Vậy \(P_{\min}=\frac{3}{4}\Leftrightarrow x=y=z=\frac{1}{3}\)
Bài 2:
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz :
\(\frac{1}{a+3b+2c}=\frac{1}{9}\frac{9}{(a+c)+(b+c)+2b}\leq \frac{1}{9}\left(\frac{1}{a+c}+\frac{1}{b+c}+\frac{1}{2b}\right)\)
\(\Rightarrow \frac{ab}{a+3b+2c}\leq \frac{1}{9}\left(\frac{ab}{a+c}+\frac{ab}{b+c}+\frac{a}{2}\right)\)
Hoàn toàn tương tự:
\(\frac{bc}{b+3c+2a}\leq \frac{1}{9}\left(\frac{bc}{b+a}+\frac{bc}{c+a}+\frac{b}{2}\right)\)
\(\frac{ac}{c+3a+2b}\leq \frac{1}{9}\left(\frac{ac}{c+b}+\frac{ac}{a+b}+\frac{c}{2}\right)\)
Cộng theo vế:
\(\Rightarrow \text{VT}\leq \frac{1}{9}\left(\frac{b(a+c)}{a+c}+\frac{a(b+c)}{b+c}+\frac{c(a+b)}{a+b}+\frac{a+b+c}{2}\right)\)
hay \(\text{VT}\leq \frac{a+b+c}{6}\) (đpcm)
Dấu bằng xảy ra khi $a=b=c$
Chuyển vế sang, xét \(\left(\dfrac{1}{1+ab}-\dfrac{1}{a^2+1}\right)+\left(\dfrac{1}{1+ab}-\dfrac{1}{b^2+1}\right)=\dfrac{a^2-ab}{\left(1+ab\right)\left(a^2+1\right)}+\dfrac{b^2-ab}{\left(1+ab\right)\left(b^2+1\right)}\)
\(=\dfrac{a-b}{1+ab}.\left(\dfrac{a}{a^2+1}-\dfrac{b}{b^2+1}\right)=\dfrac{\left(a-b\right)^2\left(1-ab\right)}{\left(1+ab\right)\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)}\)
Dễ thấy (a - b)2 không âm, (a2 + 1) > 0, (b2 + 1) > 0
nên bđt trên phụ thuộc vào dấu của \(\dfrac{1-ab}{1+ab}\)
Đề bài sai, chiều của BĐT này ko phụ thuộc vào b mà phụ thuộc vào ab
Ví dụ: với \(b=\dfrac{1}{2};a=6\) (b thỏa mãn \(-1\le b\le1\)) thì \(\dfrac{1}{a^2+1}+\dfrac{1}{b^2+1}>\dfrac{2}{1+ab}\)
Nhưng với \(b=\dfrac{1}{2};a=1\) (vẫn thỏa mãn \(-1\le b\le1\) ) thì \(\dfrac{1}{a^2+1}+\dfrac{1}{b^2+1}< \dfrac{2}{1+ab}\)