Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(P=\sqrt{\left(10^n+1\right)^2-2.10^n+\left(\frac{10^n}{10^n+1}\right)^2}+\frac{10^n}{10^n+1}\)
\(=\sqrt{\left(10^n+1-\frac{10^n}{10^n+1}\right)^2}+\frac{10^n}{10^n+1}\)
\(=10^n+1-\frac{10^n}{10^n+1}+\frac{10^n}{10^n+1}\left(\text{vì }10^n+1-\frac{10^n}{10^n+1}>0\text{ }\right)\)
\(=10^n+1\)
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz ta có:
\(\left(a+b\right)\left(\dfrac{x^4}{a}+\dfrac{y^4}{b}\right)\ge\left(x^2+y^2\right)^2=1\)
\(\Rightarrow VT=\dfrac{x^4}{a}+\dfrac{y^4}{b}\ge\dfrac{1}{a+b}=VP\)
Dấu "=" khi \(\dfrac{x^2}{a}=\dfrac{y^2}{b}\)\(\Rightarrow\dfrac{x^2}{a}=\dfrac{y^2}{b}=\dfrac{x^2+y^2}{a+b}=\dfrac{1}{a+b}\Rightarrow a+b=\dfrac{a}{x^2}\Rightarrow\left(a+b\right)^n=\dfrac{a^n}{x^{2n}}\)
Xét \(VT\) của biểu thức cần c.m:
\(VT=\left(\dfrac{x^2}{a}\right)^n+\left(\dfrac{y^2}{b}\right)^n=2\cdot\dfrac{x^{2n}}{a^n}\)
Và \(VP=\dfrac{2}{\left(a+b\right)^n}=\dfrac{2}{\dfrac{a^n}{x^{2n}}}=2\cdot\dfrac{x^{2n}}{a^n}\)
Vậy có ĐPCM
Trước hết ta chứng minh BĐT
\(\frac{2k-1}{2k}< \frac{\sqrt{3k-2}}{\sqrt{3k+1}}\left(1\right)\)
Thật vậy, (1) \(\Leftrightarrow\left(2k-1\right)\sqrt{3k+1}< 2k\sqrt{3k-2}\)\(\Leftrightarrow\left(4k^2-4k+1\right)\left(3k+1\right)< 4k^2\left(3k-2\right)\)
\(\Leftrightarrow12k^3-8k^2-k+1< 12k^3-8k^2\)\(\Leftrightarrow k-1>0\left(\forall k\ge2\right)\)
Trong (1), lần lượt thay k bằng 1,2,...,n ta được:
\(\frac{1}{2}\le\frac{\sqrt{1}}{\sqrt{4}},\frac{3}{4}\le\frac{\sqrt{4}}{\sqrt{7}},....,\frac{2n-1}{2n}< \frac{\sqrt{3n-2}}{\sqrt{3n+1}}\)
Nhân từng vế các BĐT trên ta có:
\(\frac{1}{2}.\frac{3}{4}....\frac{2n-1}{2n}< \frac{\sqrt{1}}{\sqrt{4}}.\frac{\sqrt{4}}{\sqrt{7}}...\frac{\sqrt{3n-2}}{\sqrt{3n+1}}=\frac{1}{\sqrt{3n+1}}\)
\(\dfrac{1}{2}.\dfrac{2}{3}.\dfrac{3}{4}......\dfrac{2n-1}{2n}=\dfrac{1.2.3.....\left(2n-1\right)}{2.3.4.....2n}=\dfrac{1}{2n}\)
Khi đó ta có điều cần chứng minh:
\(\dfrac{1}{2n}\le\dfrac{1}{\sqrt{3n+1}}\left(n>\dfrac{1}{3}\right)\)
Hay
\(\dfrac{\sqrt{3n+1}}{2n\left(\sqrt{3n+1}\right)}\le\dfrac{2n}{2n\left(\sqrt{3n+1}\right)}\)
Hay \(\sqrt{3n+1}\le2n\)(luôn đúng)
Lời giải:
Sử dụng quy nạp:
Với \(n=1\Rightarrow \frac{1}{2}< \frac{1}{\sqrt{3}}\) (đúng)
Với \(n=2\Rightarrow \frac{1.3}{2.4}< \frac{1}{\sqrt{5}}\) (đúng)
.............
Giả sử bài toán đúng với \(n=k\), tức là :
\(\frac{1.3.5...(2k-1)}{2.4.6...2k}< \frac{1}{\sqrt{2k+1}}\) (*)
Ta cần chỉ ra nó cũng đúng với \(n=k+1\) hay :
\(\frac{1.3.5....(2k-1)(2k+1)}{2.4.6....(2k)(2k+2)}< \frac{1}{\sqrt{2k+3}}\). Thật vậy, theo (*) ta có:
\(\frac{1.3.5....(2k-1)(2k+1)}{2.4.6....(2k)(2k+2)}< \frac{1}{\sqrt{2k+1}}.\frac{2k+1}{2k+2}=\frac{\sqrt{2k+1}}{2k+2}\) (1)
Xét \(\frac{\sqrt{2k+1}}{2k+2}-\frac{1}{\sqrt{2k+3}}=\frac{\sqrt{(2k+1)(2k+3)}-(2k+2)}{(2k+2)\sqrt{2k+3}}\) \(=\frac{-1}{[\sqrt{(2k+1)(2k+3)}+(2k+2)](2k+2)\sqrt{2k+3}}<0\)
Suy ra \(\frac{\sqrt{2k+1}}{2k+2}< \frac{1}{\sqrt{2k+3}}(2)\)
Từ \((1);(2)\Rightarrow \frac{1.3.5....(2k-1)(2k+1)}{2.4.6....(2k)(2k+2)}< \frac{1}{\sqrt{2k+3}}\)
Vậy bài toán đúng với \(n=k+1\), phép quy nạp hoàn thành.
Do đó ta có đpcm.
\(M=\dfrac{n^3+2n^2-1}{n^3+2n^2+2n+1}\)
\(=\dfrac{n^3+n^2+n^2+n-n-1}{\left(n+1\right).\left(n^2-n+1\right)+2n.\left(n+1\right)}\)
\(=\dfrac{n^2\left(n+1\right)+n\left(n-1\right)-\left(n+1\right)}{\left(n+1\right).\left(n^2-n+1+2n\right)}\)
\(=\dfrac{\left(n+1\right).\left(n^2+n-1\right)}{\left(n+1\right).\left(n^2+n+1\right)}\)
\(=\dfrac{n^2+n-1}{n^2+n+1}\)
hàng thứ 3 là dấu + không phải dây - nha