Biết x, y, z là số đo độ dài các đoạn thẳng thỏa mãn
\(\dfrac{x^2+y^2-z^2}{2xy}+\dfrac{y^2+z^2-x^2}{2yz}+\dfrac{x^2+z^2-y^2}{2xz}>1\)
Chứng minh x, y, z là số đo độ dài các cạnh của một tam giác
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Thêm 3 zô mỗi zế , quy đồng mẫu thức rồi suy ra
\(\left(y+z-x\right)\left(x+z-y\right)\left(x+y-z\right)>0\)
từ đây suy ra hai trong ba thừa số của tích mang dấu âm , thừa số còn lại mang dấu dương , hoặc cả thừa số mang dâu dương
Nếu 2 trong 3 thừa số mang dấu âm , ko mất tính tổng quát ta giả sử
\(y+z-x< 0\left(and\right)z+x-y< 0\)khi đó \(2z< 0\Rightarrow z< 0\)
ko xảy ra zì z là độ dài đoạn thẳng nên z>0
Zậy phải có
\(y+z-x>0;z+x-y>0\left(and\right)x+y-z>0\)
suy ra
y+z>x ; z+x>y zà ?+y>z
ba số dương x,y ,z thỏa mãn bất đẳng thức nên là số đo độ dài cạnh của 1 tam giác
đây là cách làm còn trình bày nếu bạn cần mình có thể làm cho cậu
Từ : \(\frac{x^2+y^2-z^2}{2xy}+\frac{y^2+z^2-x^2}{2yz}+\frac{x^2+z^2-y^2}{2xz}>1\)
=> (y+z−x)(x+z−y)(x+y−z)>0
=> 2 trong 3 thừa số mang dấu âm, còn lại mang dấu dương, hoặc cả 3 thừa số đều mang dấu dương
Gỉa sử y+z-x <0 và z+x-y< 0 => z < 0
=> Loại
=> Cả 3 thừa số đều mang dấu dương
\(\Rightarrow y+z>x;z+x>y;x+y>z\)
=>
là độ dài 3 cạnh ( vì thỏa mãn bđt
Đẳng thức đã cho tương đương với:
\(\dfrac{x^2z+y^2z-z^3+y^2x+z^2x-x^3+z^2y+x^2y-y^3}{2yxz}=1\)
\(\Leftrightarrow x^3+y^3+z^3+2xyz-x^2y-y^2z-z^2x-xy^2-yz^2-zx^2=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x+y-z\right)\left(y+z-x\right)\left(z+x-y\right)=0\Leftrightarrow z+x=y\) (Do x + y khác z và y + z khác x).
Từ đó P = 2y (Biểu thức của P phụ thuộc vào biến y).
\(5x^2+2xy+2y^2-\left(4x^2+4xy+y^2\right)=\left(x-y\right)^2\ge0\\ \Leftrightarrow5x^2+2xy+2y^2\ge4x^2+4xy+y^2=\left(2x+y\right)^2\)
\(\Leftrightarrow P\le\dfrac{1}{2x+y}+\dfrac{1}{2y+z}+\dfrac{1}{2z+x}=\dfrac{1}{9}\left(\dfrac{9}{x+x+y}+\dfrac{9}{y+y+z}+\dfrac{9}{z+z+x}\right)\\ \Leftrightarrow P\le\dfrac{1}{9}\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}+\dfrac{1}{z}+\dfrac{1}{z}+\dfrac{1}{x}\right)\\ \Leftrightarrow P\le\dfrac{1}{9}\left(\dfrac{3}{x}+\dfrac{3}{y}+\dfrac{3}{z}\right)=\dfrac{1}{3}\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}\right)=1\)
Dấu \("="\Leftrightarrow x=y=z=1\)
Ta có :
\(x+y+z=1\)
\(\Rightarrow\left(x+y+z\right)^2=1\)
Áp dụng BĐT Cauchy-schwar dưới dạng engel ta có :
\(\dfrac{1}{x^2+2yz}+\dfrac{1}{y^2+2zx}+\dfrac{1}{z^2+2xy}\ge\dfrac{\left(1+1+1\right)^2}{x^2+y^2+z^2+2xy+2yz+2zx}=\dfrac{9}{1}=9\)
\(\text{Ta có : }x+y+z=1\\ \Rightarrow\left(x+y+z\right)^2=1\\ \Rightarrow x^2+y^2+z^2+2xy+2xz+2yz=1\\ \Rightarrow\dfrac{1}{x^2+2yz}+\dfrac{1}{y^2+2xz}+\dfrac{1}{z^2+2xy}\\ =\dfrac{x^2+y^2+z^2+2xy+2xz+2yz}{x^2+2yz}+\dfrac{x^2+y^2+z^2+2xy+2xz+2yz}{y^2+2xz}+\dfrac{x^2+y^2+z^2+2xy+2xz+2yz}{z^2+2xy}\\ =\dfrac{x^2+2yz}{x^2+2yz}+\dfrac{y^2+2xz}{x^2+2yz}+\dfrac{z^2+2xy}{x^2+2yz}+\dfrac{x^2+2yz}{y^2+2xz}+\dfrac{y^2+2xz}{y^2+2xz}+\dfrac{z^2+2xy}{y^2+2xz}+\dfrac{x^2+2yz}{z^2+2xy}+\dfrac{y^2+2xz}{z^2+2xy}+\dfrac{z^2+2xy}{z^2+2xy}\\ =1+\left(\dfrac{y^2+2xz}{x^2+2yz}+\dfrac{x^2+2yz}{y^2+2xz}\right)+\left(\dfrac{z^2+2xy}{x^2+2yz}+\dfrac{x^2+2yz}{z^2+2xy}\right)+1+\left(\dfrac{y^2+2xz}{z^2+2xy}+\dfrac{z^2+2xy}{y^2+2xz}\right)+1\)Áp dụng \(BDT:\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{a}\ge2\)
\(\Rightarrow1+\left(\dfrac{y^2+2xz}{x^2+2yz}+\dfrac{x^2+2yz}{y^2+2xz}\right)+\left(\dfrac{z^2+2xy}{x^2+2yz}+\dfrac{x^2+2yz}{z^2+2xy}\right)+1+\left(\dfrac{y^2+2xz}{z^2+2xy}+\dfrac{z^2+2xy}{y^2+2xz}\right)+1\\ \ge1+2+2+1+2+1\ge9\left(đpcm\right)\)
Dấu \("="\) xảy ra khi: \(\left\{{}\begin{matrix}y^2+2xz=x^2+2yz\\z^2+2xy=x^2+2yz\\y^2+2xz=z^2+2xy\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}y^2-2yz=x^2-2xz\\z^2-2yz=x^2-2xy\\y^2-2xy=z^2-2xz\end{matrix}\right.\\ \Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}y^2-2yx+z^2=x^2-2xz+z^2\\z^2-2yz+y^2=x^2-2xy+y^2\\y^2-2xy+x^2=z^2-2xz+x^2\end{matrix}\right.\\ \Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left(y-z\right)^2=\left(x-z\right)^2\\\left(z-y\right)^2=\left(x-y\right)^2\\\left(y-x\right)^2=\left(z-x\right)^2\end{matrix}\right.\\ \Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}y-z=x-z\\z-y=x-y\\y-x=z-x\end{matrix}\right.\\ \Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=y\\z=x\\y=z\end{matrix}\right.\Leftrightarrow x=y=z\\\text{Mà } x+y+z=1\\ \Leftrightarrow3x=1\\ \Leftrightarrow x=\dfrac{1}{3}\\ \Leftrightarrow x=y=z=\dfrac{1}{3}\)
Vậy \(\dfrac{1}{x^2+2yz}+\dfrac{1}{y^2+2xz}+\dfrac{1}{z^2+2xy}\ge9\) với \(x;y;z>0\) và \(x+y+z=1\)
đẳng thức xảy ra khi : \(x=y=z=\dfrac{1}{3}\)
\(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}=0\Leftrightarrow\dfrac{xy+yz+xz}{xyz}=0\Leftrightarrow xy+yz+xz=0\Leftrightarrow yz=-xy-xz\)
Ta có \(x^2+2yz=x^2+yz-xy-xz=\left(x-y\right)\left(x-z\right)\)
Tương tự \(y^2+2xz=\left(y-x\right)\left(y-z\right);z^2-2xy=\left(z-x\right)\left(z-y\right)\)
\(A=\dfrac{yz}{x^2+2yz}+\dfrac{xz}{y^2+2xz}+\dfrac{xy}{z^2+2xy}=\dfrac{yz}{\left(x-y\right)\left(x-z\right)}+\dfrac{xz}{\left(y-z\right)\left(y-x\right)}+\dfrac{xy}{\left(z-x\right)\left(z-y\right)}\\ A=\dfrac{-yz\left(y-z\right)-xz\left(z-x\right)-xy\left(x-z\right)}{\left(x-y\right)\left(y-z\right)\left(z-x\right)}\\ A=\dfrac{-yz\left(y-z\right)+xz\left(y-z\right)+xz\left(x-y\right)-xy\left(x-y\right)}{\left(x-y\right)\left(y-z\right)\left(z-x\right)}\\ A=\dfrac{\left(y-z\right)\left(xz-yz\right)+\left(x-y\right)\left(xz-xy\right)}{\left(x-y\right)\left(y-z\right)\left(z-x\right)}\\ A=\dfrac{\left(x-y\right)\left(y-z\right)\left(z-x\right)}{\left(x-y\right)\left(y-z\right)\left(z-x\right)}=1\)