Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
3.
\(\dfrac{2a^2}{b^2}+2\dfrac{b^2}{c^2}+2\dfrac{c^2}{a^2}\ge2\left(\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{c}+\dfrac{c}{a}\right)\)
áp dụng bất đẳng thức cosi
+ \(\dfrac{a^2}{b^2}+\dfrac{b^2}{c^2}\ge2\dfrac{a}{c}\)
......
tương tự với 2 cái sau
Lời giải:
Không mất tính tổng quát, giả sử \(a>b> c\). Khi đó \(a-b>0; b-c> 0; c-a< 0\)
Áp dụng BĐT AM-GM:\(\frac{1}{(a-b)^2}+\frac{1}{(b-c)^2}\geq \frac{2}{(a-b)(b-c)}\)
Tiếp tục áp dụng BĐT AM-GM: \((a-b)(b-c)\leq \left(\frac{a-b+b-c}{2}\right)^2=\frac{(c-a)^2}{4}\)
\(\Rightarrow \frac{1}{(a-b)^2}+\frac{1}{(b-c)^2}\geq \frac{2}{\frac{(c-a)^2}{4}}=\frac{8}{(c-a)^2}\)
\(\Rightarrow \frac{1}{(a-b)^2}+\frac{1}{(b-c)^2}+\frac{1}{(c-a)^2}\geq \frac{9}{(c-a)^2} \)
Mà \(0\leq c< a\leq 2\Rightarrow 0< a-c\leq 2\Rightarrow (c-a)^2=(a-c)^2\leq 4\)
\(\Rightarrow \frac{1}{(a-b)^2}+\frac{1}{(b-c)^2}+\frac{1}{(c-a)^2}\geq \frac{9}{(c-a)^2} \geq \frac{9}{4}\) (đpcm)
Dấu "=" xảy ra khi $(a,b,c)=(2,1,0)$ và hoán vị.
Đành giải tạm bằng nick này vì sợ một vài thành phần trẻ trâu anti phá phách :poor:
Phân tích và giải
Dễ thấy: Dấu "=" khi \(a=b=c=1\)
\(\Rightarrow L=Σ\dfrac{a}{\left(a+1\right)^2}=\dfrac{3}{4}\text{ và }F=-\dfrac{4}{\left(a+1\right)\left(b+1\right)\left(c+1\right)}=-\dfrac{1}{2}\)
Khi đó \(VT=L-F=\dfrac{3}{4}-\dfrac{1}{2}=\dfrac{1}{4}\)
Ta sẽ chia làm 2 bước cm:
B1: \(Σ\dfrac{a}{\left(a+1\right)^2}\le\dfrac{3}{4}\). Ta xét BĐT :
\(\dfrac{a}{\left(a+1\right)^2}=\dfrac{a}{a^2+2a+1}\le\dfrac{3\left(a^{2k}+a^k\right)}{8\left(a^{2k}+a^k+1\right)}\) (cần tìm \(k\) thỏa mãn)
\(\Leftrightarrow8a\left(a^{2k}+a^k+1\right)-3\left(a^{2k}+a^k\right)\left(a^2+2a+1\right)\le0\)\(\Leftrightarrow f\left(a\right)=-3a^{2k}+2a^{k+1}-3a^{k+2}+2a^{2k+1}-3a^{2k+2}-3a^k+8a\)
\(\Rightarrow f'\left(a\right)=2k\cdot-3a^{2k-1}+\left(k+1\right)2a^k-\left(k+2\right)3a^{k+1}+\left(2k+1\right)2a^{2k}-\left(2k+2\right)3a^{2k+1}-k\cdot3a^{k-1}+8a\)
\(\Rightarrow f'\left(1\right)=0\Rightarrow-12k=0\Rightarrow k=0\)
Hay BĐT phụ cần tìm là \(\dfrac{a}{a^2+2a+1}\le\dfrac{3\left(a^{2\cdot0}+a^0\right)}{8\left(a^{2\cdot0}+a^0+1\right)}=\dfrac{1}{4}\) (bài này \(k\) đẹp ra luôn \(\farac{1}{4}\) cộng vào là ok =))
\(\Leftrightarrow-\dfrac{\left(a-1\right)^2}{4\left(a+1\right)^2}\le0\) *Đúng* \(\RightarrowΣ\dfrac{a}{\left(a+1\right)^2}\leΣ\dfrac{1}{4}=\dfrac{3}{4}\)
B2: CM \(-\dfrac{4}{\left(a+1\right)\left(b+1\right)\left(c+1\right)}\le-\dfrac{1}{2}\)
Tự cm nhé Goodluck :v
Câu a)
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:
\(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{b}\geq \frac{9}{a+2b}\) (1)
\(\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+\frac{1}{c}\geq \frac{9}{b+2c}\)(2)
\(\frac{1}{c}+\frac{1}{a}+\frac{1}{a}\geq \frac{9}{c+2a}\) (3)
Lấy \((1)+2.(2)+3.(3)\) ta có:
\(\Rightarrow \frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{b}+\frac{2}{b}+\frac{2}{c}+\frac{2}{c}+\frac{3}{c}+\frac{3}{a}+\frac{3}{a}\geq 9\left(\frac{1}{a+2b}+\frac{1}{b+2c}+\frac{1}{c+2a}\right)\)
\(\Leftrightarrow \frac{7}{a}+\frac{4}{b}+\frac{7}{c}\geq 9\left(\frac{1}{a+2b}+\frac{1}{b+2c}+\frac{1}{c+2a}\right)\)
Ta có đpcm
Dấu bằng xảy ra khi \(a=b=c\)
Câu b)
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:
\(\frac{1}{a}+\frac{4}{b}\geq \frac{(1+2)^2}{a+b}=\frac{9}{a+b}\)
\(\Rightarrow \frac{1}{3a}+\frac{4}{3b}\geq \frac{3}{a+b}(1)\)
\(\frac{1}{3b}+\frac{1}{2c}+\frac{1}{2c}\geq \frac{9}{3b+4c}\)
\(\Rightarrow \frac{2}{3b}+\frac{2}{c}\geq \frac{18}{3b+4c}\) (2)
\(\frac{1}{c}+\frac{1}{3a}+\frac{1}{3a}\geq \frac{9}{c+6a}\) (3)
Từ (1); (2); (3) cộng theo vế:
\(\Rightarrow \frac{1}{a}+\frac{2}{b}+\frac{3}{c}\geq \frac{3}{a+b}+\frac{18}{3b+4c}+\frac{9}{c+6a}\)
(đpcm)
Dấu bằng xảy ra khi \(a=\frac{b}{2}=\frac{c}{3}\)
Câu c)
BĐT cần chứng minh tương đương với:
\(\frac{b+c+a}{a}+\frac{2a+c}{b}+\frac{4(a+b)}{a+c}\geq 10\) (*)
Áp dụng BĐT AM-GM:
\(\text{VT}=\frac{b}{a}+\frac{c+a}{2a}+\frac{c+a}{2a}+\frac{a}{b}+\frac{a+c}{2b}+\frac{a+c}{2b}+\frac{a+b}{a+c}+\frac{a+b}{a+c}+\frac{a+b}{a+c}+\frac{a+b}{a+c}\)
\(\geq 10\sqrt[10]{\frac{ba(c+a)^4(a+b)^4}{16a^3b^3(a+c)^4}}=10\sqrt[10]{\frac{(a+b)^4}{16a^2b^2}}\)
Theo AM-GM: \((a+b)^2\geq 4ab\Rightarrow (a+b)^4\geq 16a^2b^2\)
\(\Rightarrow \text{VT}\geq 10\sqrt[10]{\frac{(a+b)^4}{16a^2b^2}}\geq 10\)
Vậy (*) được cm. Ta có đpcm. Dấu bằng xảy ra khi a=b=c
a) Xét f(u) = \(\dfrac{u^p}{p}+\dfrac{v^q}{q}-uv,u\ge0\)
( Xem v > 0 vì v = 0 : BĐT luôn đúng )
f '(u) = up-1 - v = 0 \(\Leftrightarrow\) up-1 = v \(\Leftrightarrow\) u = \(v^{\dfrac{q}{p}}\)
Vẽ bảng biến thiên ( tự vẽ )
Vậy \(uv\le\dfrac{u^p}{p}+\dfrac{v^q}{q}\)
b)* Nếu \(\int\limits^b_a\left|f\left(x\right)\right|^pdx=0\) hay \(\int\limits^b_a\left|g\left(x\right)\right|^qdx=0\)thì \(f\equiv0\)hay \(g\equiv0\) BĐT luôn đúng
Xét \(\int\limits^b_a\left|f\left(x\right)\right|^pdx>0\) và \(\int\limits^b_a\left|g\left(x\right)\right|^qdx>0\)
Áp dụng BĐT câu (a) :
Với \(\left\{{}\begin{matrix}u=\dfrac{\left|f\left(x\right)\right|}{\left(\int\limits^b_a\left|f\left(x\right)\right|^pdx\right)^{\dfrac{1}{p}}}>0\\v=\dfrac{\left|g\left(x\right)\right|}{\left(\int\limits^b_a\left|g\left(x\right)\right|^qdx\right)^{\dfrac{1}{q}}}>0\end{matrix}\right.\)
\(uv\le\dfrac{u^p}{p}+\dfrac{v^q}{q}\left(1\right)\)
Lấy tích phân từ a \(\rightarrow\) b 2 vế BĐT (1) ta được :
\(\int\limits^b_auvdx\le\dfrac{1}{p}+\dfrac{1}{q}=1\)
Vậy : \(\int\limits^b_a\left|f\left(x\right).g\left(x\right)\right|dx\le\left(\int\limits^b_a\left|f\left(x\right)^p\right|dx\right)^{\dfrac{1}{p}}\left(\int\limits^b_a\left|g\left(x\right)^q\right|dx\right)^{\dfrac{1}{q}}\)
\(\Rightarrow\)(Đpcm )
Sourse: Nâng cao & phát triển toán 9 ,phần BĐT. khá khó hiểu .