Cho a + b = 2. Tìm GTLN của \(K=\left(a^2+1\right)\left(b^2+1\right)\)
Bí bđt lớp 7
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đặt \(\sqrt{1+a^2}+\sqrt{1-a^2}=x\Rightarrow\sqrt{2}\le x\le2\)
\(x^2=2+2\sqrt{1-a^4}\Rightarrow\sqrt{1-a^4}=\dfrac{x^2-2}{2}\)
\(\Rightarrow\dfrac{x^2-2}{2}+\left(b+1\right)x+b-4\le0\)
\(\Rightarrow x^2+2\left(b+1\right)x+2b-10\le0\)
\(\Rightarrow x^2+2x-10\le-2b\left(x+1\right)\)
\(\Rightarrow-2b\ge\dfrac{x^2+2x-10}{x+1}\)
\(\Rightarrow-2b\ge\max\limits_{\left[\sqrt{2};2\right]}f\left(x\right)\) với \(f\left(x\right)=\dfrac{x^2+2x-10}{x+1}\)
Xét trên \(\left[\sqrt{2};2\right]\) ta có:
\(f\left(x\right)=\dfrac{3x^2+6x-30}{3\left(x+1\right)}=\dfrac{3x^2+8x-28-2\left(x+1\right)}{3\left(x+1\right)}=\dfrac{\left(3x+14\right)\left(x-2\right)}{3\left(x+1\right)}-\dfrac{2}{3}\le-\dfrac{2}{3}\)
\(\Rightarrow-2b\ge-\dfrac{2}{3}\Rightarrow b\le\dfrac{1}{3}\)
Vậy \(b_{max}=\dfrac{1}{3}\)
Đây nhé
Đặt b + c = x ; c + a = y ; a + b = z
\(\Rightarrow\hept{\begin{cases}x+y=2c+b+a=2c+z\\y+z=2a+b+c=2a+x\\x+z=2b+a+c=2b+y\end{cases}}\)
\(\Rightarrow\frac{x+y-z}{2}=c;\frac{y+z-x}{2}=a;\frac{x+z-y}{2}=b\)
Thay vào PT đã cho ở đề bài , ta có :
\(\frac{y+z-x}{2x}+\frac{x+z-y}{2y}+\frac{x+y-z}{2z}\)
\(=\frac{1}{2}\left(\frac{y}{x}+\frac{z}{x}+\frac{x}{y}+\frac{z}{y}+\frac{x}{z}+\frac{y}{z}-3\right)\)
\(\ge\frac{1}{2}\left(2+2+2-3\right)=\frac{3}{2}\)
( cái này cô - si cho x/y + /x ; x/z + z/x ; y/z + z/y)
Bài 2: Restore : a;b;c không âm thỏa \(a^2+b^2+c^2=1\)
Tìm Min & Max của \(M=\left(a+b+c\right)^3+a\left(2bc-1\right)+b\left(2ac-1\right)+c\left(2ab-1\right)\)
Bài 4: Tương đương giống hôm nọ thôi : V
Bài 5 : Thiếu ĐK thì vứt luôn : V
Bài 7: Tương đương
( Hoặc có thể AM-GM khử căn , sau đó đổi \(\left(a;b;c\right)\rightarrow\left(\dfrac{x}{y};\dfrac{y}{z};\dfrac{z}{x}\right)\) rồi áp dụng bổ đề vasile)
Bài 8 : Đây là 1 dạng của BĐT hoán vị
@Ace Legona @Akai Haruma @Hung nguyen @Hà Nam Phan Đình @Neet
Ta có \(\sqrt{bc\left(1+a^2\right)}=\sqrt{bc+a^2bc}=\sqrt{bc+a\left(a+b+c\right)}\)
\(=\sqrt{\left(a+b\right)\left(a+c\right)}\)
Đặt BT đề cho là P
\(\Leftrightarrow P=\sum\dfrac{a}{\sqrt{bc\left(1+a^2\right)}}=\sum\sqrt{\dfrac{a}{a+b}\cdot\dfrac{a}{a+c}}\\ \Leftrightarrow P\le\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{a}{a+b}+\dfrac{a}{a+c}+\dfrac{b}{b+c}+\dfrac{b}{b+a}+\dfrac{c}{c+a}+\dfrac{c}{c+b}\right)\\ \Leftrightarrow P\le\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{a+b}{a+b}+\dfrac{b+c}{b+c}+\dfrac{c+a}{c+a}\right)=\dfrac{1}{2}\cdot3=\dfrac{3}{2}\)
Dấu \("="\Leftrightarrow a=b=c=\sqrt{3}\)
Đề bài sai/thiếu
Biểu thức này ko tồn tại max nếu không có thêm điều kiện của a;b
Áp dụng Bunhia cho bộ số (1;1;1) vfa (a;b;c) ta có 3(a2+b2+c2) >= (a+b+c)2
=> 3(2a2+b2) >=(2a+b2); 3(2b2+c2) >= (2b+c)2; 3(2c2+a2) >= (2c+a)2
=> \(P\le\frac{1}{2a+b}+\frac{1}{2b+c}+\frac{1}{2c+a}\)
Ta có \(\left(x+y+z\right)\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\right)\ge9\Rightarrow\frac{1}{9}\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\right)\ge\frac{1}{x+y+z}\)
=> \(P\le\frac{1}{2a+b}+\frac{1}{2b+c}+\frac{1}{2c+b}\le\frac{1}{9}\left[\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{a}+\frac{1}{b}\right)+\left(\frac{1}{b}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)+\left(\frac{1}{c}+\frac{1}{c}+\frac{1}{a}\right)\right]\)
=> \(P\le\frac{1}{9}\left(\frac{3}{a}+\frac{3}{b}+\frac{3}{c}\right)=\frac{1}{3}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\left(I\right)\)
Ta có \(10\left(\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2}\right)=3\left(\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2}\right)+6\left(\frac{1}{ab}+\frac{1}{bc}+\frac{1}{ca}\right)+2015\)
\(=3\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2+2015\left(II\right)\)
Áp dụng Bunhia cho bộ số (1;1;1) và \(\left(\frac{1}{a};\frac{1}{b};\frac{1}{c}\right)\)
Ta được \(3\left(\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2}\right)\ge\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2\)\(\Rightarrow\left(\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2}\right)\ge\frac{1}{3}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2\)
=> \(10\left(\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2}\right)\ge10\cdot\frac{1}{3}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2\left(III\right)\)
Từ (I)(II)(III) => \(3\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2+2015\ge10\cdot\frac{1}{3}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2\)
\(\Rightarrow\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2\le3\cdot2015\Rightarrow\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2-3\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2\)
\(\Rightarrow\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\le\sqrt{3\cdot2015}\left(IV\right)\)
Từ (I)(IV) => \(P\le\frac{1}{3}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\le\frac{1}{3}\cdot\sqrt{3\cdot2015}=\sqrt{\frac{2015}{3}}\)
Vậy GTNN của P=\(\sqrt{\frac{2015}{3}}\)khi a=b=c và \(7\left(\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2}\right)=6\left(\frac{1}{ab}+\frac{1}{bc}+\frac{1}{ca}\right)+2015\)
=> \(a=b=c=\sqrt{\frac{3}{2015}}\)
\(\dfrac{1}{\left(a+b+a+c\right)^2}\le\dfrac{1}{4\left(a+b\right)\left(a+c\right)}=\dfrac{1}{4\left(a^2+ab+bc+ca\right)}\le\dfrac{1}{64}\left(\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{ab}+\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ca}\right)\)
\(\le\dfrac{1}{64}\left(\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}+\dfrac{1}{c^2}\right)=\dfrac{1}{64}\left(\dfrac{2}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}+\dfrac{1}{c^2}\right)\)
Tương tự và cộng lại:
\(P\le\dfrac{1}{64}\left(\dfrac{4}{a^2}+\dfrac{4}{b^2}+\dfrac{4}{c^2}\right)=\dfrac{1}{16}.3=\dfrac{3}{16}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=1\)
Áp dụng bđt: \(\dfrac{1}{x+y}\le\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\right)\left(1\right)\)
\(\dfrac{1}{2a+b+c}=\dfrac{1}{\left(a+b\right)+\left(a+c\right)}\le\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{a+b}+\dfrac{1}{a+c}\right)\)
\(\Rightarrow P\le\dfrac{1}{16}\left[\left(\dfrac{1}{a+b}+\dfrac{1}{a+c}\right)^2+\left(\dfrac{1}{a+b}+\dfrac{1}{b+c}\right)^2+\left(\dfrac{1}{b+c}+\dfrac{1}{a+c}\right)^2\right]\)\(\Rightarrow16P\le\dfrac{2}{\left(a+b\right)^2}+\dfrac{2}{\left(b+c\right)^2}+\dfrac{2}{\left(a+c\right)^2}+\dfrac{2}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}+\dfrac{2}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}+\dfrac{2}{\left(b+c\right)\left(c+a\right)}\)
Áp dụng: \(x^2+y^2+z^2\ge xy+yz+xz\left(2\right)\) với a+b=x,b+c=y,c+a=z
\(\Rightarrow16P\le\dfrac{4}{\left(a+b\right)^2}+\dfrac{4}{\left(b+c\right)^2}+\dfrac{4}{\left(c+a\right)^2}\)
Ta có: \(\dfrac{1}{\left(a+b\right)^2}\le4.16.\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\right)^2\)(do (1))
\(\Rightarrow16P\le\dfrac{1}{4}.16\left[\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\right)^2+\left(\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)^2+\left(\dfrac{1}{c}+\dfrac{1}{a}\right)^2\right]=\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}+\dfrac{1}{c^2}+\dfrac{2}{ab}+\dfrac{2}{bc}+\dfrac{2}{ca}\right)\le\dfrac{1}{4}.4.\left(\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}+\dfrac{1}{c^2}\right)=3\)(do(2) và \(\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}+\dfrac{1}{c^2}=3\))
\(\Rightarrow P\le\dfrac{3}{16}\)
\(ĐTXR\Leftrightarrow a=b=c=1\)
Bài này có thiếu điều kiện a,b không âm không e ??
Anh thử nha e, có gì sai thì nhắc anh cái :33
Ta có : \(a+b=2\Rightarrow a=2-b\)
Xét \(K-5\) và thay \(a=2-b\) ta được
\(K-5=\left[\left(2-b\right)^2+1\right]\left(b^2+1\right)-5\)
\(=\left(4-4b+b^2+1\right)\left(b^2+1\right)-5\)
\(=\left(5+b^2-4b\right)\left(b^2+1\right)-5\)
\(=5b^2+5+b^4+b^2-4b^3-4b-5\)
\(=b^4-4b^3+6b^2-4b\)
\(=b\left(b-2\right)\left(b^2-2b+2\right)\)
\(=-b\left(2-b\right)\left[\left(b-1\right)^2+1\right]\)
\(=-ab\left[\left(b-1\right)^2+1\right]\le0\forall a,b\inℤ^+\)
Do đó : \(K\le5\)
Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow a=0,b=2\) và các hoán vị.