Cho \(a^2+b^2=6\) .chứng minh
\(\sqrt{3\left(a^2+6\right)}\ge\left(a+b\right)\sqrt{2}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(\sqrt{3\left(a^2+6\right)}\ge\sqrt{2}\left(a+b\right)\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{3\left(2a^2+b^2\right)}\ge\sqrt{2}\left(a+b\right)\)
\(\Leftrightarrow6a^2+3b^2\ge2a^2+4ab+2b^2\)
\(\Leftrightarrow4a^2-4ab+b^2\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(2a-b\right)^2\ge0\)(đúng)
=> ĐPCM
Lời giải:
Từ ĐKĐB kết hợp BĐT Bunhiacopxky:
\(3(a^2+6)=3(a^2+a^2+b^2)=(1+2)(2a^2+b^2)\geq (\sqrt{2}a+\sqrt{2}b)^2\)
\(\Rightarrow \sqrt{3(a^2+6)}\geq \sqrt{2}(a+b)\) (đpcm)
Dấu "=" xảy ra khi \(\left\{\begin{matrix} a,b>0\\ a^2+b^2=6\\ \frac{1}{\sqrt{2}a}=\frac{\sqrt{2}}{b}\end{matrix}\right.\) hay $a=\sqrt{\frac{6}{5}}; b=2\sqrt{\frac{6}{5}}$
ta có: \(\sqrt{3\left(a^2+b^2\right)}\ge\left(a+b\right)^2\sqrt{2}\)
\(\Leftrightarrow3\left(2a^2+b^2\right)\ge2\left(a+b\right)^2\)(vì a2+b2=6)
\(\Leftrightarrow6a^2+3b^2\ge2a^2+4ab+2b^2\)
\(\Leftrightarrow4a^2-4ab+b^2\ge0\\ \Leftrightarrow\left(2a-b\right)^2\ge0\)
(luôn đúng với mọi a;bdương)
=> đpcm
Bình phương 2 vế ta được
3a2 + 18 - 2a2 - 4ab - 2b2 \(\ge\)0
<=> a2 - 2b2 - 4ab + 3( a2 + b2) \(\ge0\)
<=> 4a2 - 4ab + b2 \(\ge0\)
<=> (2a - b)2 \(\ge0\)(đúng)
Ap dung bdt AM-GM cho 2 so ko am A,B ta co
\(\sqrt{A}+\sqrt{B}\)\(\le\)\(2\sqrt{\frac{A+B}{2}}\)
VP =\(\sqrt{AB}.\left(\sqrt{A}+\sqrt{B}\right)\le\frac{A+B}{2}.2\sqrt{\frac{A+B}{2}}\)
=>VP2 \(\le4.\frac{\left(A+B\right)^3}{4}=\left(A+B\right)^3\left(3\right)\)
Tu (2),(3) => DPCM
Áp dụng BĐT Bunhiacopxki:
\(\sqrt{\left(a^2+c^2\right)\left(b^2+c^2\right)}\ge\sqrt{\left(ac+bc\right)^2}=ac+bc\)
CMTT : \(\sqrt{\left(a^2+d^2\right)\left(b^2+d^2\right)}\ge ad+bd\)
Ta có :\(\sqrt{\left(a^2+c^2\right)\left(b^2+c^2\right)}+\sqrt{\left(a^2+d^2\right)\left(b^2+d^2\right)}\ge ac+bc+ad+bd=\left(a+b\right)\left(c+d\right)\)
Áp dụng BĐT Bunhiacopxki:
(�2+�2)(�2+�2)≥(��+��)2=��+��(a2+c2)(b2+c2)≥(ac+bc)2=ac+bc
CMTT : (�2+�2)(�2+�2)≥��+��(a2+d2)(b2+d2)≥ad+bd
Ta có :(�2+�2)(�2+�2)+(�2+�2)(�2+�2)≥��+��+��+��=(�+�)(�+�)(a2+c2)(b2+c2)+(a2+d2)(b2+d2)≥ac+bc+ad+bd=(a+b)(c+d)
\(VT=\sqrt{\left(2+2a^2\right)\left(1+b^2\right)\left(1+c^2\right)}\)
\(VT=\sqrt{\left[a^2-2a+1+a^2+2a+1\right]\left[b^2+2bc+c^2+b^2c^2-2bc+1\right]}\)
\(VT=\sqrt{\left[\left(1-a\right)^2+\left(a+1\right)^2\right]\left[\left(bc-1\right)^2+\left(b+c\right)^2\right]}\)
Bunhiacopxki:
\(VT\ge\left(1-a\right)\left(bc-1\right)+\left(a+1\right)\left(b+c\right)=\left(1+a\right)\left(1+b\right)\left(1+c\right)-2\left(1+abc\right)\)
Biến đổi tương đương :
\(\sqrt{3\left(a^2+6\right)}\ge\left(a+b\right)\sqrt{2}\)
\(\Leftrightarrow3\left(a^2+6\right)\ge2\left(a^2+2ab+b^2\right)\)
\(\Leftrightarrow3\left(a^2+a^2+b^2\right)\ge2\left(a^2+2ab+b^2\right)\)
\(\Leftrightarrow6a^2+3b^2\ge2a^2+4ab+2b^2\)
\(\Leftrightarrow4a^2+b^2\ge4ab\)
\(\Leftrightarrow\left(2a\right)^2-2.2a.b+b^2\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(2a-b\right)^2\ge0\) (luôn đúng).
Vậy ta đã chứng minh được \(\sqrt{3\left(a^2+6\right)}\ge\left(a+b\right)\sqrt{2}\).
Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi : \(2a=b\) .