Cho a,b,c >0 và a+b+c = 3
cm \(\sqrt[3]{a+2b}+\sqrt[3]{b+2c}+\sqrt[3]{c+2a}\le3\sqrt[3]{3}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có \(\left(\sqrt{a^4+a+1}-a^2\right)\left(\sqrt{a^4+a+1}+a^2\right)=a^4+a+1-a^4=a+1\) nên
\(P=\sqrt{a^4+a+1}+a^2\)
Từ giả thiết \(4a^2+\sqrt{2}a-\sqrt{2}=0\) suy ra \(a^2=\frac{-\sqrt{2}}{4}\left(a-1\right)\), do đó \(a^4=\frac{1}{8}\left(a^2-2a+1\right)\) và
\(a^4+a+1=\frac{1}{8}\left(a^2-2a+1\right)+a+1=\frac{\left(a+3\right)^2}{8}\).
Lại do giả thiết \(a>0\) suy ra \(\sqrt{a^4+a+1}=\sqrt{\frac{\left(a+3\right)^2}{8}}=\frac{a+3}{2\sqrt{2}}\).
Từ đó \(P=\sqrt{a^4+a+1}+a^2=\frac{a+3}{2\sqrt{2}}+\frac{-\sqrt{2}\left(a-1\right)}{4}=\frac{\sqrt{2}\left(a+3\right)-\sqrt{2}\left(a-1\right)}{4}=\sqrt{2}\)
Ta có: \(x^2-y^2=100.110^{2n}\)
<=> \(\left(x-y\right)\left(x+y\right)=\left(10\right)^2.11^{2n}.10^{2n}\)là số chẵn
=> x - y; x + y cùng chẵn
Đặt: 2a = x - y; 2b = x + y (b>a >0)
Khi đó: \(2a.2b=5^{2n+2}.11^{2n}.2^{2n+2}\)
<=> \(ab=5^{2n+2}.11^{2n}.2^{2n}\)
=> a là ước nguyên dương của \(5^{2n+2}.11^{2n}.2^{2n}\)
=> a có dạng \(a=5^s.11^t.2^r\) với: \(0\le s\le2n+2;0\le t\le2n;0\le r\le2n\)
Ta có: s có 2n + 3 cách chọn; t có 2n +1 cách chọn; r có 2n + 1 cách chọn
Vì s, t, r độc lập nên a có: (2n + 3)(2n + 1)( 2n +1 ) cách chọn.
Với mỗi cách chọn a có một cách chọn b => có: \(\left(2n+3\right)\left(2n+1\right)^2\) ngiệm (a;b)
Tuy nhiên chú ý: b > a> 0 và trong các cặp nghiệm (a; b ) trên có một cặp nghiệm thỏa mãn a = b.
Nên số nghiệm (a;b) thỏa mãn b> a> 0 là \(\frac{\left(2n+3\right)\left(2n+1\right)^2-1}{2}\)
Và với mỗi nghiệm (a;b) thỏa mãn đk : b > a> 0 thì có 1 cặp nghiệm (x;y)
=> Số nghiệm nguyên của phương trình ban đầu là: \(\frac{\left(2n+3\right)\left(2n+1\right)^2-1}{2}=\frac{\left(2n+2\right)\left(2n+1\right)^2+\left(2n+1\right)^2-1}{2}\)
\(=\left(n+1\right)\left(2n+1\right)^2+2n\left(n+1\right)=\left(n+1\right)\left(4n^2+6n+1\right)\)(1) ( với n nguyên dương )
Nhận xét: \(\left(4n^2+6n+1;n+1\right)=1\)(2)
Chứng minh: Thật vậy: Đặt: \(\left(4n^2+6n+1;n+1\right)=d\)
Khi đó: \(4n^2+6n+1-4\left(n+1\right)^2⋮d\)
=> \(-2n-3⋮d\)
=> \(\left(-2n-3\right)+2\left(n+1\right)⋮d\)
=> \(-1⋮d\)
=> d = 1
Từ (1); (2) số nghiệm nguyên (x; y) là số chính phương <=> \(4n^2+6n+1\)và n +1 đồng thời là hai số chính phương với mọi n nguyên dương
Mà:
\(4n^2+4n+1< 4n^2+6n+1< 4n^2+8n+4\)với mọi số nguyên dương n
=> \(\left(2n+1\right)^2< 4n^2+6n+1< \left(2n+2\right)^2\)
=> \(4n^2+6n+1\)không là số chính phương
Vậy nên số ngiệm phương trình không phải là số chính phương.
Ta có \(5^x=y^4+4y+1\)
\(\Leftrightarrow5^x=\left(y+2\right)^2-3\)
\(\Leftrightarrow5^x-\left(y+2\right)^2=-3\)
Xét x=0
\(\Rightarrow\left(y+2\right)^2=1+3=4\)
\(\Rightarrow y+2=2\Rightarrow y=0\left(tm\right)\)
Xét x>0
Vì 5x và -3 là 2 số lẻ => (y+2)2là số chẵn
Đặt (y+2)2=4k2 (k>1)
=> (y+2)2=5x+3
=> 5x=4k2-3
Vì k>1 nên 4k2-3\(⋮̸\)5
Vậy x=0,y=0
ĐK : \(x\ge-2;y\ge-3\)
pt (1) <=> \(x^3+x=\left(y+1\right)^3+\left(y+1\right)\)
<=> \(\left(y+1\right)^3-x^3+\left(y+1\right)-x=0\)
<=> \(\left(y+1-x\right)\left(\left(y+1\right)^2+\left(y+1\right)x+x^2+1\right)=0\)
<=> \(y+1-x=0\) vì \(\left(y+1\right)^2+\left(y+1\right)x+x^2+1>0\)dễ chứng minh.
<=> \(x=y+1\)(1')
pt (2) <=> \(\sqrt{\left(\sqrt{x+2}-2\right)^2}+\sqrt{\left(\sqrt{y+3}-3\right)^2}=1\)
<=> \(\left|\sqrt{x+2}-2\right|+\left|\sqrt{y+3}-3\right|=1\)(2')
Thế (1') vào (2') ta có: \(\left|\sqrt{y+3}-2\right|+\left|\sqrt{y+3}-3\right|=1\)
Có: \(\left|\sqrt{y+3}-2\right|+\left|\sqrt{y+3}-3\right|=\left|\sqrt{y+3}-2\right|+\left|3-\sqrt{y+3}\right|\ge1\)
Do đó: \(\left|\sqrt{y+3}-2\right|+\left|\sqrt{y+3}-3\right|=1\)<=> \(\left(\sqrt{y+3}-2\right)\left(3-\sqrt{y+3}\right)\ge0\)
<=> \(2\le\sqrt{y+3}\le3\)
<=> \(4\le y+3\le9\)
<=> \(1\le y\le6\)(tm)
Khi đó: x = y + 1 với mọi y thỏa mãn \(1\le y\le6\)
Vậy tập nghiệm \(S=\left\{\left(y+1;y\right):1\le y\le6\right\}\)
\(3^x+171=y^2\)
+) Với x = 0 ta có: \(1+171=y^2\)( loại )
+) Với x = 1, ta có: \(3+171=y^2\)( loại )
+) Với x > 1.
pt <=> \(9\left(3^{x-2}+19\right)=y^2\)
=> \(3^{x-2}+19=z^2\)với \(y=3z\)( z là số tự nhiên )
+) TH1: \(x-2=2k+1\)( k là số tự nhiên )
Ta có: \(3^{2k+1}+19=z^2\)
có: \(3^{2k+1}+19⋮2\)
nhưng \(3^{2k+1}+19=3^{2k}.3+1+16+2\): 4 dư 2
=> \(3^{2k+1}+19\) không phải là số chính phương
Vậy loại trường hợp này
+) TH2: \(x-2=2k\)( k là số tự nhiên )
Ta có: \(3^{2k}+19=z^2\)
<=> \(\left(z-3^k\right)\left(z+3^k\right)=19\) (1)
z, 3^k là số tự nhiên nên ( 1) <=> \(\hept{\begin{cases}z+3^k=19\\z-3^k=1\end{cases}\Leftrightarrow}\hept{\begin{cases}z=10\\k=2\end{cases}}\)=> x = 6; y = 30. Thử lại thấy thỏa mãn
Vậy....
Mỗi biểu thức trong dấu căn có dạng:
\(1+\frac{1}{k^2}+\frac{1}{\left(k+1\right)^2}\) ( Với \(k\ge2\))
Ta có:
\(1+\frac{1}{k^2}+\frac{1}{\left(k+1\right)^2}=\frac{k^2\left(k+1\right)^2+\left(k+1\right)^2+k^2}{k^2\left(k+1\right)^2}=\frac{k^4+2k^3+k^2+k^2+2k+1+k^2}{k^2\left(k+1\right)^2}\)
\(=\frac{k^4+2k^2\left(k+1\right)+\left(k+1\right)^2}{k^2\left(k+1\right)^2}=\frac{\left(k^2+k+1\right)^2}{\left(k\left(k+1\right)\right)^2}\)
\(\Rightarrow\sqrt{1+\frac{1}{k^2}+\frac{1}{\left(k+1\right)^2}}=\frac{k^2+k+1}{k^2+k}=1+\frac{1}{k\left(k+1\right)}=1+\frac{1}{k}-\frac{1}{k+1}\)
\(\Rightarrow S=1+1-\frac{1}{2}+1+\frac{1}{2}-\frac{1}{3}+1+\frac{1}{3}-\frac{1}{4}+...+1+\frac{1}{2013}-\frac{1}{2014}=2014-\frac{1}{2014}\)
Mỗi biểu thức trong dấu căn có dạng:
1+1k2 +1(k+1)2 ( Với k≥2)
Ta có:
1+1k2 +1(k+1)2 =k2(k+1)2+(k+1)2+k2k2(k+1)2 =k4+2k3+k2+k2+2k+1+k2k2(k+1)2
=k4+2k2(k+1)+(k+1)2k2(k+1)2 =(k2+k+1)2(k(k+1))2
⇒√1+1k2 +1(k+1)2 =k2+k+1k2+k =1+1k(k+1) =1+1k −1k+1
⇒S=1+1−12 +1+12 −13 +1+13 −14 +...+1+12013 −12014 =2014−12014
\(ĐKXĐ:x\ge2\)
\(\sqrt{x^2-3x+2}+\sqrt{x+3}=\sqrt{x^2+2x-3}+\sqrt{x-2}\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{\left(x-1\right)\left(x-2\right)}+\sqrt{x+3}=\sqrt{\left(x-1\right)\left(x+3\right)}\)
\(+\sqrt{x-2}\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{\left(x-1\right)\left(x-2\right)}+\sqrt{x+3}-\sqrt{\left(x-1\right)\left(x+3\right)}\)
\(-\sqrt{x-2}=0\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{x-2}\left(\sqrt{x-1}-1\right)-\sqrt{x+3}\left(\sqrt{x-1}-1\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\left(\sqrt{x-2}-\sqrt{x+3}\right)\left(\sqrt{x-1}-1\right)=0\)
\(TH1:\sqrt{x-2}-\sqrt{x+3}=0\Leftrightarrow\sqrt{x-2}=\sqrt{x+3}\)
\(\Leftrightarrow x-2=x+3\left(L\right)\)
\(TH2:\sqrt{x-1}-1=0\Leftrightarrow\sqrt{x-1}=1\Leftrightarrow x-1=1\)
\(\Leftrightarrow x=2\)(t/m đk)
Vậy x = 2
\(\sqrt{x^2+12}+5=3x+\sqrt{x^2+5}\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{x^2+12}-\sqrt{x^2+5}=3x-5\)
Dễ thấy \(VT>0\Rightarrow3x-5>0\Leftrightarrow x>\frac{5}{3}\)
\(pt\Leftrightarrow\left(\sqrt{x^2+5}-3\right)-\left(\sqrt{x^2+12}-4\right)+3x-6=0\)
\(\Leftrightarrow\frac{x^2-4}{\sqrt{x^2+5}+3}-\frac{x^2-4}{\sqrt{x^2+12}+4}+3\left(x-2\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-2\right)\left(\frac{x+2}{\sqrt{x^2+5}+3}-\frac{x+2}{\sqrt{x^2+12}+4}+3\right)=0\)
Ta có: \(\frac{x+2}{\sqrt{x^2+5}+3}-\frac{x+2}{\sqrt{x^2+12}+4}\)\(=\left(x+2\right)\left(\frac{1}{\sqrt{x^2+5}+3}-\frac{1}{\sqrt{x^2+12}+4}\right)\)
\(=\left(x+2\right).\frac{\sqrt{x^2+12}-\sqrt{x^2+5}+1}{\left(\sqrt{x^2+5}+3\right)\left(\sqrt{x^2+12}+4\right)}>0\forall x>\frac{5}{3}\)
\(\Rightarrow x-2=0\Leftrightarrow x=2\)
Vậy x = 2
Ta có: \(\frac{a^2+ab+1}{\sqrt{a^2+3ab+c^2}}=\frac{a^2+ab+1}{\sqrt{a^2+ab+2ab+c^2}}\ge\frac{a^2+ab+1}{\sqrt{a^2+ab+a^2+b^2+c^2}}=\sqrt{a^2+ab+1}\)
\(\sqrt{a^2+ab+1}=\sqrt{a^2+ab+a^2+b^2+c^2}=\sqrt{\left(a+\frac{b}{2}\right)^2+\frac{3}{4}b^2+a^2+c^2}\)
\(=\frac{1}{\sqrt{5}}.\sqrt{\left(\frac{9}{4}+\frac{3}{4}+1+1\right)\left(\left(a+\frac{b}{2}\right)^2+\frac{3}{4}b^2+a^2+c^2\right)}\)
\(\ge\frac{1}{\sqrt{5}}\sqrt{\left(\frac{3}{2}\left(a+\frac{b}{2}\right)+\frac{3}{2}b+a+c\right)^2}\)
\(=\frac{1}{\sqrt{5}}\left(\frac{5}{2}a+\frac{3}{2}b+c\right)\)
=> \(\frac{a^2+ab+1}{\sqrt{a^2+3ab+c^2}}\ge\frac{1}{\sqrt{5}}\left(\frac{5}{2}a+\frac{3}{2}b+c\right)\)
Tương tự ta cũng chứng minh đc:
\(\frac{b^2+bc+1}{\sqrt{b^2+3bc+a^2}}\ge\frac{1}{\sqrt{5}}\left(\frac{5}{2}b+\frac{3}{2}c+a\right)\)
\(\frac{c^2+ca+1}{\sqrt{c^2+3ca+b^2}}\ge\frac{1}{\sqrt{5}}\left(\frac{5}{2}c+\frac{3}{2}a+b\right)\)
=> \(\frac{a^2+ab+1}{\sqrt{a^2+3ab+c^2}}+\frac{b^2+bc+1}{\sqrt{b^2+3bc+a^2}}+\frac{c^2+ca+1}{\sqrt{c^3+3ca+b^2}}\ge\frac{1}{\sqrt{5}}\left(5a+5b+5c\right)\)
\(=\sqrt{5}\left(a+b+c\right)\)
Dấu "=" xảy ra <=> a = b = c =\(\frac{1}{\sqrt{3}}\)
Áp dụng BĐT Cô -si cho 3 số không âm là a+ 2b, 3,3, ta được:
\(\sqrt[3]{a+2b}=\frac{1}{\sqrt[3]{9}}\sqrt[3]{3.3\left(a+2b\right)}\le\frac{1}{\sqrt[3]{9}}.\frac{3+3+\left(a+2b\right)}{3}\)
\(=\frac{6+a+2b}{3\sqrt[3]{9}}\)
Tương tự ta có: \(\sqrt[3]{b+2c}\le\frac{6+b+2c}{3\sqrt[3]{9}}\); \(\sqrt[3]{c+2a}\le\frac{6+c+2a}{3\sqrt[3]{9}}\)
\(\Rightarrow\sqrt[3]{a+2b}+\sqrt[3]{b+2c}+\sqrt[3]{c+2a}\le\frac{18+3\left(a+b+c\right)}{3\sqrt[3]{9}}\)
\(=\frac{27}{3\sqrt[3]{9}}=3\sqrt[3]{3}\)
(Dấu "="\(\Leftrightarrow a=b=c=1\))