Cho x, y lớn hơn 0 và x+y=1. CMR x^4+y^4>_1/8
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng BĐT AM-GM,ta có:
\(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\ge\dfrac{4}{x+y}\)
\(\Rightarrow\left(x+y\right)\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\right)\ge\dfrac{4\left(x+y\right)}{x+y}\)
\(\Leftrightarrow\left(x+y\right)\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\right)\ge4\) ( đfcm )
Có: \(\left(x+y\right)\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\right)\ge4\)⇔\(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\ge\dfrac{4}{x+y}\)⇔\(\dfrac{y+x}{xy}\ge\dfrac{4}{x+y}\)
⇔\(\dfrac{\left(x+y\right)\left(x+y\right)}{xy\left(x+y\right)}\ge\dfrac{4xy}{xy\left(x+y\right)}\)⇔\(\left(x+y\right)^2\ge4xy\)⇔\(x^2+2xy+y^2\ge4xy\)
⇔\(x^2-4xy+2xy+y^2\ge0\)⇔\(x^2-2xy+y^2\ge0\)⇔\(\left(x-y\right)^2\ge0\) luôn đúng
Ta có : \(8^x+8^x+8^2\ge3\sqrt[3]{8^x.8^x.8^2}=12.4^x\)
\(8^y+8^y+8^2\ge3\sqrt[3]{8^y.8^y.8^2}=12.4^y\)
\(8^z+8^z+8^2\ge3\sqrt[3]{8^z.8^z.8^2}=12.4^z\)
\(8^x+8^y+8^z\ge3\sqrt[3]{8^x.8^y.8^z}=3\sqrt[3]{8^6}=192\)
Cộng các vế , ta được :
\(3\left(8^x+8^y+8^z+64\right)\ge3\left(4^{x+1}+4^{y+1}+4^{z+1}+64\right)\)
hay \(8^x+8^y+8^z\ge4^{x+1}+4^{y+1}+4^{z+1}\)
Ta chứng minh \(\frac{x^4+y^4}{x^2+y^2}\ge\frac{\frac{\left(x^2+y^2\right)^2}{2}}{x^2+y^2}=\frac{x^2+y^2}{2}\)
Tương tự và cộng lại
\(\Rightarrow VT\ge x^2+y^2+z^2\ge xy+xz+yz=3\)
\(\hept{\begin{cases}-1\le x\le1\\-1\le y\le1\\-1\le z\le1\end{cases}}\Leftrightarrow x^2;y^2;z^2\le1\)
Mà: \(x;y;z\le1\Leftrightarrow y^4\le y^2;z^6\le x^2\)
\(\Leftrightarrow x^2+y^4+z^6\le x^2+y^2+z^2\)
Trong x;y;z có ít nhất 2 số cùng dấu,nghhiax là có tích >=0,giả sử đó là xy
\(\Leftrightarrow x^2+y^2+z^2\le x^2+y^2+z^2+2xy=\left(x+y\right)^2+z^2=\left(-z\right)^2+z^2=2z^2\le2\)
Theo bất đẳng thức AM-GM dạng cộng mẫu thức ta có :
\(x^4+y^4\ge\frac{\left(x^2+y^2\right)^2}{2}\ge\frac{\left[\frac{\left(x+y\right)^2}{2}\right]^2}{2}=\frac{1}{8}\)
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi \(x=y=\frac{1}{2}\)
Vậy ta có điều phải chứng minh