Cho \(a,b,c>0\):\(abc=1\).
CMR: \(A=\sqrt{\frac{1+a^2}{b+c}}+\sqrt{\frac{1+b^2}{c+a}}+\sqrt{\frac{1+c^2}{a+b}}\ge3\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Bài 1: \(a+\frac{1}{b\left(a-b\right)}=\left(a-b\right)+b+\frac{1}{b\left(a-b\right)}\)
Áp dụng BĐT Cauchy cho 3 số dương ta thu được đpcm (mình làm ở đâu đó rồi mà:)
Dấu "=" xảy ra khi a =2; b =1 (tự giải ra)
Bài 2: Thêm đk a,b,c >0.
Theo BĐT Cauchy \(\frac{a^2}{b^2}+\frac{b^2}{c^2}\ge2\sqrt{\frac{a^2}{c^2}}=\frac{2a}{c}\). Tương tự với hai cặp còn lại và cộng theo vế ròi 6chia cho 2 hai có đpcm.
Bài 3: Nó sao sao ấy ta?
Ta có BĐT sau: \(\sqrt{\frac{1+a^2}{b+c}}\ge\frac{a+1}{\sqrt{2\left(b+c\right)}}\)(*)
Thật vậy, với a,b,c dương, ta có: (*)\(\Leftrightarrow\frac{1+a^2}{b+c}\ge\frac{\left(a+1\right)^2}{2\left(b+c\right)}\)
\(\Leftrightarrow\frac{1+a^2}{b+c}\ge\frac{\frac{\left(a+1\right)^2}{2}}{b+c}\Leftrightarrow1+a^2\ge\frac{a^2}{2}+a+\frac{1}{2}\)
\(\Leftrightarrow\frac{\left(a-1\right)^2}{2}\ge0\)(đúng với mọi \(a\inℝ\))
Tương tự, ta có: \(\sqrt{\frac{1+b^2}{c+a}}\ge\frac{b+1}{\sqrt{2\left(c+a\right)}}\)(2); \(\sqrt{\frac{1+c^2}{a+b}}\ge\frac{c+1}{\sqrt{2\left(a+b\right)}}\)(3)
Cộng theo vế của các BĐT (*), (2), (3), ta được:
\(\Sigma\sqrt{\frac{1+a^2}{b+c}}\ge\Sigma\frac{a+1}{\sqrt{2\left(b+c\right)}}\ge\Sigma\frac{a+1}{\frac{\left(b+c\right)+2}{2}}=\Sigma\frac{2\left(a+1\right)}{b+c+2}\)
\(=\Sigma\left(\frac{2a^2}{ab+ca+2a}+\frac{2}{b+c+2}\right)\)
\(\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{\left(ab+bc+ca\right)+\left(a+b+c\right)}+\frac{9}{a+b+c+3}\)(Theo BĐT Bunhiacopxki dạng phân thức)
\(\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{\frac{\left(a+b+c\right)^2}{3}+\left(a+b+c\right)}+\frac{9}{a+b+c+3}\)
\(\ge\frac{3\left(a+b+c\right)}{a+b+c+3}+\frac{9}{a+b+c+3}=\frac{3\left(a+b+c+3\right)}{a+b+c+3}=3\)
Đẳng thức xảy ra khi a = b = c = 1
Ta sẽ chứng minh: \(\sqrt{\frac{x^4+1}{2}}+\frac{4x^2}{x^2+1}\ge3x\)
Thật vậy: \(\Leftrightarrow\left(\sqrt{\frac{x^4+1}{2}}-x\right)+2\left(\frac{2x^2}{x^2+1}-x\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-1\right)^2\left[\frac{\left(x+1\right)^2}{2\sqrt{\frac{x^4+1}{2}}+2x}-\frac{2x}{x^2+1}\right]\ge0\)
Bây giờ ta quy về chứng minh: \(\frac{\left(x+1\right)^2}{2\sqrt{\frac{x^4+1}{2}}}\ge\frac{2x}{x^2+1}\Leftrightarrow\left(x^2+1\right)\left(x+1\right)^2\ge4x\left(\sqrt{\frac{x^4+1}{2}+x}\right)\)
\(\Leftrightarrow x^4+1+2x^3+2x\ge2x^2+4x\sqrt{\frac{x^4+1}{2}}\)
\(\Leftrightarrow\frac{x^4+1}{2}+x^3+x\ge x^2+2x\sqrt{\frac{x^4+1}{2}}\)
Bất đẳng thức trên đúng theo AM - GM:
\(\frac{x^4+1}{2}+x^3+x\ge\left(\frac{x^4+1}{2}+x^2\right)+x^2\ge2x\sqrt{\frac{x^4+1}{2}}+x^2\)
Vậy hoàn tất chứng minh trên nên ta có:
\(\sqrt{\frac{a^2+1}{2}}+\frac{4a}{a+1}\ge3\sqrt{a}\);\(\sqrt{\frac{b^2+1}{2}}+\frac{4b}{b+1}\ge3\sqrt{b}\)
\(\sqrt{\frac{c^2+1}{2}}+\frac{4c}{c+1}\ge3\sqrt{c}\); \(\sqrt{\frac{d^2+1}{2}}+\frac{4c}{d+1}\ge3\sqrt{d}\)
Cộng từng vế của các bđt trên. ta được: \(\text{Σ}_{cyc}\sqrt{\frac{a^2+1}{2}}\ge3\left(\sqrt{a}+\sqrt{b}+\sqrt{c}+\sqrt{d}\right)\)
\(-4\left(\frac{a}{a+1}+\frac{b}{b+1}+\frac{c}{c+1}+\frac{d}{d+1}\right)\)\(=3\left(\sqrt{a}+\sqrt{b}+\sqrt{c}+\sqrt{d}\right)-8\)
Dấu "=" xảy ra khi a = b = c = 1
a) Ta có BĐT:
\(a^3+b^3=\left(a+b\right)\left(a^2+b^2-ab\right)\ge\left(a+b\right)ab\)
\(\Rightarrow a^3+b^3+abc\ge ab\left(a+b+c\right)\)
\(\Rightarrow\frac{1}{a^3+b^3+abc}\le\frac{1}{ab\left(a+b+c\right)}\)
Tương tự cho 2 bất đẳng thức còn lại rồi cộng theo vế:
\(VT\le\frac{1}{ab\left(a+b+c\right)}+\frac{1}{bc\left(a+b+c\right)}+\frac{1}{ca\left(a+b+c\right)}\)
\(=\frac{a+b+c}{abc\left(a+b+c\right)}=\frac{1}{abc}=VP\)
Khi \(a=b=c\)
Đề bài có vấn đề nho nhỏ, thay điểm rơi vào thì vế phải thừa bình phương trong ngoặc
Áp dụng Holder:
\(\left(a^2+\frac{1}{b^2}\right)\left(4+\frac{1}{4}\right)\left(4+\frac{1}{4}\right)\ge\left(\sqrt[3]{16a^2}+\sqrt[3]{\frac{1}{16b^2}}\right)^3\)
\(\Rightarrow\sqrt[3]{17^2\left(a^2+\frac{1}{b^2}\right)}\ge4\sqrt[3]{4a^2}+\frac{1}{\sqrt[3]{b^2}}\)
\(\Rightarrow P=\sqrt[3]{17^2}.S\ge4\sqrt[3]{4}\left(\sqrt[3]{a^2}+\sqrt[3]{b^2}+\sqrt[3]{c^2}\right)+\frac{1}{\sqrt[3]{a^2}}+\frac{1}{\sqrt[3]{b^2}}+\frac{1}{\sqrt[3]{c^2}}\)
\(P=\frac{15}{\sqrt[3]{16}}\sum\sqrt[3]{a^2}+\sum\left(\sqrt[3]{\frac{a^2}{16}}+\frac{1}{\sqrt[3]{a^2}}\right)\)
Ta có: \(3\sqrt[3]{a^2}+\sqrt[3]{4}\ge4\sqrt[12]{4a^6}=4\sqrt[6]{2}.\sqrt{a}\)
Tương tự và cộng lại:
\(\Rightarrow\sum\sqrt[3]{a^2}\ge\frac{4\sqrt[6]{2}\sum\sqrt{a}-3\sqrt[3]{4}}{3}\ge3\sqrt[3]{4}\)
\(\sum\left(\sqrt[3]{\frac{a^2}{16}}+\frac{1}{\sqrt[3]{a^2}}\right)\ge6\sqrt[6]{\frac{1}{16}}=\frac{6}{\sqrt[3]{4}}\)
\(\Rightarrow P\ge\frac{15}{\sqrt[3]{16}}.3\sqrt[3]{4}+\frac{6}{\sqrt[3]{4}}=\frac{51}{\sqrt[3]{4}}=3.\sqrt[3]{\frac{17^3}{4}}\)
\(\Rightarrow S\ge3\sqrt[3]{\frac{17^3}{4}}:\sqrt[3]{17^2}=3\sqrt[3]{\frac{17}{4}}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=2\)
Bài toán nhạt nhẽo, chẳng có gì ngoài tính trâu, lần sau xin né :(
ko dùng điều kiện :)
\(sigma\sqrt{\frac{1+a^2}{b+c}}\ge sigma\frac{a+1}{\sqrt{2\left(b+c\right)}}\ge sigma\frac{2\left(a+1\right)}{b+c+2}=sigma\left(\frac{2a^2}{ab+ca+2a}+\frac{2}{b+c+2}\right)\)
\(\ge\frac{2\left(a+b+c\right)^2}{2\left(ab+bc+ca\right)+2\left(a+b+c\right)}+\frac{18}{2\left(a+b+c\right)+6}\)
\(\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{\frac{\left(a+b+c\right)^2}{3}+\left(a+b+c\right)}+\frac{9}{a+b+c+3}=\frac{3\left(a+b+c\right)}{a+b+c+3}+\frac{9}{a+b+c+3}=3\)
"=" \(\Leftrightarrow\)\(a=b=c=1\)