Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Cho ba số a, b, c thỏa mãn a+b+c=0 và và a ≤ 1 , b ≤ 1 , c ≤ 1. Chứng minh rằng a 4 + b 6 + c 8 ≤ 2.
Từ giả thiết a ≤ 1 , b ≤ 1 , c ≤ 1 ta có a 4 ≤ a 2 , b 6 ≤ b 2 , c 8 ≤ c 2 . Từ đó a 4 + b 6 + c 8 ≤ a 2 + b 2 + c 2
Lại có: a − 1 b − 1 c − 1 ≤ 0 v à a + 1 b + 1 c + 1 ≥ 0 nên
a + 1 b + 1 c + 1 − a − 1 b − 1 c − 1 ≥ 0 ⇔ 2 a b + 2 b c + 2 c a + 2 ≥ 0 ⇔ − 2 a b + b c + c a ≤ 2
Hơn nữa a + b + c = 0 ⇔ a 2 + b 2 + c 2 = − a b + b c + c a ≤ 2
⇒ a 4 + b 6 + c 8 ≤ 2
Xét \(VT=a+2b+c=1+b\left(1\right)\)
Áp dụng BĐT AG-GM:
\(4\left(1-a\right)\left(1-c\right)\le\left(1-a+1-c\right)^2=\left(2-a-c\right)^2=\left(1+a+b+c-a-c\right)^2=\left(1+b\right)^2\left(2\right)\)
\(\Rightarrow4\left(1-a\right)\left(1-b\right)\left(1-c\right)\le\left(1-b\right)\left(1+b\right)^2\)
Mà \(\left(1-b\right)\left(1+b\right)^2-\left(1-b\right)=\left(1+b\right)\left(1-b^2-1\right)=-b^2\left(1+b\right)\le0,\forall b\ge0\)
Do đó \(\left(1-b\right)\left(1+b\right)^2\le1+b\left(3\right)\)
Từ \(\left(1\right)\left(2\right)\left(3\right)\) ta có ĐPCM
Dấu "=" \(\Leftrightarrow a=c=\dfrac{1}{2};b=0\)
Ta có \(a+b+c=abc\Leftrightarrow\dfrac{a+b+c}{abc}=1\) \(\Leftrightarrow\dfrac{1}{ab}+\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ca}=1\)
Lại có \(\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)^2=\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}+\dfrac{1}{c^2}+2\left(\dfrac{1}{ab}+\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ca}\right)\)
\(\Leftrightarrow2^2=\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}+\dfrac{1}{c^2}+2\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}+\dfrac{1}{c^2}=2\) (đpcm)
Lời giải:
Áp dụng BĐT Bunhiacopxky:
$(a^2+b^2+c^2)(1+1+1)\geq (a+b+c)^2$
$\Rightarrow a^2+b^2+c^2\geq \frac{(a+b+c)^2}{3}$
$\Rightarrow (a^2+b^2+c^2)^3\geq \frac{(a+b+c)^6}{27}$
Áp dụng BĐT Cô-si: $a+b+c\geq 3\sqrt[3]{abc}=3$
$\Rightarrow (a^2+b^2+c^2)^3\geq \frac{(a+b+c)^6}{27}\geq \frac{(a+b+c).3^5}{27}=9(a+b+c)$
Ta có đpcm
Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=1$
Do \(-1\le a;b;c\le1\)
\(\Rightarrow\left(1-a\right)\left(1-b\right)\left(1-c\right)+\left(1+a\right)\left(1+b\right)\left(1+c\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow1-abc-a-b-c+ab+bc+ca+1+abc+b+c+c+ab+bc+ca\ge0\)
\(\Leftrightarrow2\left(ab+bc+ca\right)+2\ge0\)
\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2+2\left(ab+bc+ca\right)+2\ge a^2+b^2+c^2\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)^2+2\ge a^2+b^2+c^2\)
\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2\le2\)
Mà \(\left|a\right|;\left|b\right|;\left|c\right|\le1\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a^4\le a^2\\b^6\le b^2\\c^8\le c^2\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow a^4+b^6+c^8\le a^2+b^2+c^2\le2\)
Dấu "=" xảy ra khi \(\left(a;b;c\right)=\left(-1;0;1\right)\) và các hoán vị