Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng BĐT Cauchy cho 2 số dương ta có:
\(a+1\ge2\sqrt{a}\)
\(b+1\ge2\sqrt{b}\)
\(a+c\ge2\sqrt{ac}\)
\(b+c\ge2\sqrt{bc}\)
Nhân vế theo vế các BĐT cùng chiều trên ta được:
\(\left(a+1\right)\left(b+1\right)\left(a+c\right)\left(b+c\right)\ge16\sqrt{a^2b^2c^2}=16abc\)
Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=1\\b=1\\c=a\\b=c\end{matrix}\right.\)
<=> a = b = c = 1
Vậy \(\left(a+1\right)\left(b+1\right)\left(a+c\right)\left(b+c\right)\ge16abc\) với a,b,c dương.
Dấu "=" xảy ra khi a=b=c=1
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a^2b+\dfrac{1}{b}\ge2\sqrt{\dfrac{a^2b}{b}}=2a\\b^2c+\dfrac{1}{c}\ge2\sqrt{\dfrac{b^2c}{c}}=2b\\c^2a+\dfrac{1}{a}\ge2\sqrt{\dfrac{c^2a}{a}}=2c\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow a^2b+b^2c+c^2a+\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\ge2\left(a+b+c\right)\)
\(\Rightarrow\dfrac{1}{2}\left(a^2b+b^2c+c^2a+\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\ge a+b+c\) ( đpcm )
Dấu " = " xảy ra khi \(a=b=c=1\)
Ta có:
\(\left(a+b+c\right)^3=a^3+b^3+c^3+3\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)\)
Dễ dàng chứng minh được:
\(\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)\ge8abc\)
\(\Rightarrow\left(a+b+c\right)^3\ge a^3+b^3+c^3+24abc\)
Khi đó ta được bất đẳng thức:
\(\frac{\left(a+b+c\right)^3}{abc}+\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}\ge\frac{a^3+b^3+c^3+24abc}{abc}+\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}\)
Vậy ta cần chứng minh:
\(\frac{a^3+b^3+c^3+24abc}{abc}+\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}\ge28\)
\(\Leftrightarrow\frac{a^2}{bc}+\frac{b^2}{ca}+\frac{c^2}{ab}+\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}\ge4\)
Theo bất đẳng thức Bunhiacopxki dạng phân thức ta được:
\(\frac{a^2}{bc}+\frac{b^2}{ca}+\frac{c^2}{ab}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{ab+bc+ca}=\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ca}+2\)
Để hoàn thành chứng minh ta cần chỉ ra được:
\(\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ca}+2+\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}\ge4\)
\(\Leftrightarrow\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ca}+\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}\ge2\)
Theo bất đẳng thức Cauchy thì bất đẳng thức cuối cùng hiển nhiên đúng.
Như vậy bất đẳng thức được chứng minh. Dấu đẳng thức xẩy ra tại \(a=b=c\)
Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki ta được:
\(\frac{a^2}{a+b}+\frac{b^2}{b+c}+\frac{c^2}{c+a}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(a+b+c\right)}\ge\frac{3\left(ab+bc+ca\right)}{2\left(a+b+c\right)}\)
\(\frac{b^2}{a+b}+\frac{c^2}{b+c}+\frac{a^2}{c+a}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(a+b+c\right)}\ge\frac{3\left(ab+bc+ca\right)}{2\left(a+b+c\right)}\)
Cộng theo vế hai bất đẳng thức trên ta được:
\(\frac{a^2+b^2}{a+b}+\frac{b^2+c^2}{b+c}+\frac{c^2+a^2}{c+a}\ge\frac{3\left(ab+bc+ca\right)}{a+b+c}\)
Bất đẳng thức được chứng minh. Dấu đẳng thức xảy ra khi \(a=b=c\)
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz dạng phân thức
\(\Rightarrow\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\ge\dfrac{\left(1+1+1\right)^2}{a+b+c}=\dfrac{9}{a+b+c}\)
Dấu " = " xảy ra khi \(a=b=c=1\)
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz dạng phân thức
\(\Rightarrow\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}+\dfrac{1}{d}\ge\dfrac{\left(1+1+1+1\right)^2}{a+b+c+d}=\dfrac{16}{a+b+c+d}\) ( đpcm )
Dấu " = " xảy ra khi \(a=b=c\)
Chỉ bằng các kiến thức cho trong SGK (bất đẳng thức Cô si cho hai số không âm; bất đẳng thức Bunhiacopxki cho 2 cặp số) có thể giả bài toán như sau:
Ta có \(\left(a+b+c+d\right)\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}+\dfrac{1}{d}\right)=\)
\(=a\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}+\dfrac{1}{d}\right)+b\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}+\dfrac{1}{d}\right)+c\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}+\dfrac{1}{d}\right)+d\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}+\dfrac{1}{d}\right)\)
\(=4+\left(\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{a}\right)+\left(\dfrac{a}{c}+\dfrac{c}{a}\right)+\left(\dfrac{a}{d}+\dfrac{d}{a}\right)+\left(\dfrac{b}{c}+\dfrac{c}{b}\right)+\left(\dfrac{b}{d}+\dfrac{d}{b}\right)+\left(\dfrac{c}{d}+\dfrac{d}{c}\right)\)
\(\ge4+2+2+2+2+2+2=16\)
Từ đó \(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}+\dfrac{1}{d}\ge\dfrac{16}{a+b+c+d}\). Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi \(\dfrac{a}{b}=\dfrac{b}{a};\dfrac{a}{c}=\dfrac{c}{a};\dfrac{a}{d}=\dfrac{d}{a};\dfrac{b}{c}=\dfrac{c}{b};...\Leftrightarrow a=b=c=d\)
Để ý rằng \(a+b+c=1\) hay \(\left(a+b+c\right)^2=1\)nên ta cần biển đổi a,b,c xuất hiện các đại lượng \(\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{c+2b}};\frac{\sqrt{b}}{\sqrt{a+2c}};\frac{\sqrt{c}}{\sqrt{b+2a}}\)nên ta biển đổi như sau:
\(a+b+c=\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{c+2b}}\sqrt{a\left(c+2b\right)}+\frac{\sqrt{b}}{\sqrt{a+2c}}\sqrt{b\left(a+2c\right)}+\frac{\sqrt{c}}{\sqrt{b+2a}}\sqrt{c\left(b+2a\right)}\)
Khi đó ta được:
\(\left(a+b+c\right)^2=\left[\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{c+2b}}\sqrt{a\left(c+2b\right)}+\frac{\sqrt{b}}{\sqrt{a+2c}}\sqrt{b\left(a+2c\right)}+\frac{\sqrt{c}}{\sqrt{b+2a}}\sqrt{c\left(b+2a\right)}\right]^2\)
Theo bất đẳng thức Bunhiacopxiki ta được:
\(\left[\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{c+2b}}\sqrt{a\left(c+2b\right)}+\frac{\sqrt{b}}{\sqrt{a+2c}}\sqrt{b\left(a+2c\right)}+\frac{\sqrt{c}}{\sqrt{b+2a}}\sqrt{c\left(b+2a\right)}\right]\)
\(\le\left(\frac{a}{c+2b}+\frac{b}{a+2c}+\frac{c}{b+2a}\right)\left[a\left(c+2b\right)b\left(a+2c\right)c\left(b+2a\right)\right]\)
Như vậy lúc này ta được:
\(\frac{a}{c+2b}+\frac{b}{a+2c}+\frac{c}{b+2a}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{3\left(ab+bc+ca\right)}\)
Vậy bài toán đã được chứng minh.
Áp dụng bất đẳng thức cô si ta có:
\(a^2b+\dfrac{1}{b}\ge2\sqrt{a^2b\times\dfrac{1}{b}}=2a\)
Dấu "=" xảy ra khi:\(a^2b=\dfrac{1}{b}\Leftrightarrow a^2b^2=1\Leftrightarrow ab=1\)
Vậy a^2b+1/b\(\ge2a\)
Ap dung bo de : \(\sqrt{x-1}+\sqrt{y-1}\le\sqrt{xy}\left(x,y\ge1\right)\) (1)
(1) <=> \(2\sqrt{\left(x-1\right)\left(y-1\right)}\le\left(x-1\right)\left(y-1\right)+1\) (dung theo AM-GM)
Ta co \(VT\le\sqrt{ab}+\sqrt{c-1}\le\sqrt{c\left(ab+1\right)}=VP\)
Dau = xay ra khi \(\hept{\begin{cases}\left(a-1\right)\left(b-1\right)=1\\\left(ab+1\right)\left(c-1\right)=1\end{cases}}\)
Trước hết, ta đi chứng minh bổ đề: \(\sqrt{p-1}+\sqrt{q-1}\le\sqrt{pq}\)(*) (với \(p,q\ge1\))
Thật vậy: (*)\(\Leftrightarrow\left(\sqrt{p-1}+\sqrt{q-1}\right)^2\le pq\) \(\Leftrightarrow\left(p-1\right)+\left(q-1\right)+2\sqrt{\left(p-1\right)\left(q-1\right)}\le pq\)\(\Leftrightarrow2\sqrt{\left(p-1\right)\left(q-1\right)}\le\left(pq-p-q+1\right)+1\) \(\Leftrightarrow2\sqrt{\left(p-1\right)\left(q-1\right)}\le\left(p-1\right)\left(q-1\right)+1\)
Bất đẳng thức cuối đúng theo bất đẳng thức AM - GM vì \(\left(p-1\right)\left(q-1\right)+1\ge2\sqrt{\left(p-1\right)\left(q-1\right).1}=2\sqrt{\left(p-1\right)\left(q-1\right)}\)
Như vậy, ta đã chứng minh được bất đẳng thức phụ: \(\sqrt{p-1}+\sqrt{q-1}\le\sqrt{pq}\)(với \(p,q\ge1\))
Áp dụng vào bài toán, ta được: \(\sqrt{a-1}+\sqrt{b-1}+\sqrt{c-1}\le\sqrt{ab}+\sqrt{c-1}\)\(=\sqrt{\left(ab+1\right)-1}+\sqrt{c-1}\le\sqrt{c\left(ab+1\right)}\)(q.e.d)
Đẳng thức xảy ra khi \(\hept{\begin{cases}\left(a-1\right)\left(b-1\right)=1\\ab\left(c-1\right)=1\end{cases}}\)
⇒(a + 1)(b + 1)(a + c)(b + c) ≥ 16abc.