Cho a, b là các số thực thỏa mãn: \(a^2+b^2=2\)
CMR:
\(\sqrt{a^4+8b^2}+\sqrt{b^4+8a^2}=6\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Do a^2+b^2=2 suy ra a^2<2;b^2<2. suy ra a^2=2-b^2;b^2=2-a^2
√(a^4+8(2-a^2)=√(a^2-4)^2=|a^2-4|=4-a^2(do a^2<4)
Tương tự,√(b^4+8a^2)=4-b^2
BT=4-a^2+4-b^2=8-a^2-b^2=6(đpcm)
Do a^2+b^2=2 suy ra a^2<2;b^2<2. suy ra a^2=2-b^2;b^2=2-a^2
√(a^4+8(2-a^2)=√(a^2-4)^2=|a^2-4|=4-a^2(do a^2<4)
Tương tự,√(b^4+8a^2)=4-b^2
BT=4-a^2+4-b^2=8-a^2-b^2=6(đpcm)
Áp dụng giả thiết và bất đẳng thức AM - GM, ta được: \(\sqrt{8a^2+48}=\sqrt{8\left(a^2+6\right)}=\sqrt{8\left(a^2+ab+2bc+2ca\right)}=2\sqrt{2\left(a+b\right)\left(a+2c\right)}\le\left(2a+2b\right)+\left(a+2c\right)=3a+2b+2c\)\(\sqrt{8b^2+48}=\sqrt{8\left(b^2+6\right)}=\sqrt{8\left(b^2+ab+2bc+2ca\right)}=2\sqrt{2\left(a+b\right)\left(b+2c\right)}\le\left(2a+2b\right)+\left(b+2c\right)=2a+3b+2c\)\(\sqrt{4c^2+6}=\sqrt{4c^2+ab+2bc+2ca}=\sqrt{\left(2c+a\right)\left(2c+b\right)}\le\frac{\left(2c+a\right)+\left(2c+b\right)}{2}=\frac{4c+a+b}{2}\)Cộng theo vế ba bất đẳng thức trên, ta được: \(\sqrt{8a^2+48}+\sqrt{8b^2+48}+\sqrt{4c^2+6}\le\frac{11}{2}a+\frac{11}{2}b+6c\)
\(\Rightarrow\frac{11a+11b+12c}{\sqrt{8a^2+48}+\sqrt{8b^2+48}+\sqrt{4c^2+6}}\ge\frac{11a+11b+12c}{\frac{11}{2}a+\frac{11}{2}b+6c}=2\)
Đẳng thức xảy ra khi \(\hept{\begin{cases}ab+2bc+2ca=6\\a+2b=2c;b+2a=2c;a=b\end{cases}}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}a=b=\sqrt{\frac{6}{7}}\\c=\frac{3\sqrt{42}}{14}\end{cases}}\)
Hướng dẫn.
Bạn chứng minh bất đẳng thức $\dfrac{1}{\sqrt{1+8a^3}} \geqslant \dfrac{5}{9}-\dfrac{2}{9}a^2$ rồi cộng lại là xong.
Có: \(\frac{1}{\sqrt{1+8a^3}}=\frac{1}{\sqrt{\left(2a+1\right)\left(4a^2-2a+1\right)}}\ge\frac{1}{\frac{\left(2a+1\right)+\left(4a^2-2a+1\right)}{2}}=\frac{1}{2a^2+1}\)
( Sử dụng bđt: \(\frac{x+y}{2}\ge\sqrt{xy}\))
Tường tự rồi cộng lại:
\(VT\ge\frac{1}{2a^2+1}+\frac{1}{2b^2+1}+\frac{1}{2c^2+1}\ge\frac{9}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)+3}=\frac{9}{9}=1\)
Vậy...
Áp dụng BĐT Bunyakovsky, ta có:
\(a+b+c\le\sqrt{3(a^2+b^2+c^2)}=\sqrt{3.3}=3\)
Áp dụng BĐT Cauchy, ta có:
\(A=\sum{\dfrac{1}{\sqrt{1+8a^3}}}=\sum{\dfrac{1}{\sqrt{(2a+1)(4a^2-2a+1)}}} \\\ge\sum{\dfrac{1}{\dfrac{4a^2+2}{2}}}=\sum{\dfrac{1}{2a^2+1}} \)
Ta cần chứng minh: \(\dfrac{1}{2a^2+1}\ge\dfrac{-4}{9}a+\dfrac{7}{9} \\<=>\dfrac{8a^3-14a^2+4a+2}{9(2a^2+1)}\ge0 \\<=>\dfrac{2(a-1)^2(4a+1)}{9(2a^2+1)}\ge0 (luôn\ đúng\ với\ mọi\ a>0) \\->\sum{\dfrac{1}{2a^2+1}}\ge\dfrac{-4}{9}(a+b+c)+\dfrac{21}{9}\ge\dfrac{-4}{9}.3+\dfrac{21}{9}=1 \\->A\ge1 \)
Đẳng thức xảy ra khi a = b = c = 1.
Vậy GTNN của A là 1 (khi a = b = c = 1).
Lời giải:
Đặt $\sqrt{4-a^2}=x; \sqrt{4-b^2}=y; \sqrt{4-c^2}=z$ thì bài toán trở thành:
Cho $x,y,z\in [0;2]$ thỏa mãn $x^2+y^2+z^2=6$. Tìm min: $P=x+y+z$
-------------------
Ta có: $P^2=x^2+y^2+z^2+2(xy+yz+xz)=6+2(xy+yz+xz)$
Vì $x,y,z\in [0;2]$ nên:
$(x-2)(y-2)(z-2)\leq 0\Leftrightarrow 2(xy+yz+xz)\geq xyz+4(x+y+z)-8\geq 4(x+y+z)-8=4P-8$
Vậy $P^2=6+2(xy+yz+xz)\geq 6+4P-8$
$\Leftrightarrow P^2-4P+2\geq 0$
$\Leftrightarrow (P-2)^2\geq 2\Rightarrow P\geq 2+\sqrt{2}$.
Vậy $P_{\min}=2+\sqrt{2}$.
Dấu "=" xảy ra khi $(a,b,c)=(0,2,\sqrt{2})$ và hoán vị
Ta có \(\sqrt{8a^2+56}\)= \(\sqrt{8\left(a^2+7\right)}\)= \(\sqrt{8\left(a^2+ab+2bc+2ca\right)}\)=2. \(\sqrt{2\left(a+b\right)\left(a+2c\right)}\)
\(\le\) 2(a+b)+(a+2c) = 3a+2b+2c
tương tự \(\sqrt{8b^2+56}\)\(\le\) 2a+3b+2c
\(\sqrt{4c^2+7}\) =\(\sqrt{4c^2+ab+2ac+2bc}\)= \(\sqrt{\left(a+2c\right)\left(b+2c\right)}\)\(\le\)(a+b+4c)/2
mẫu số \(\le\)3a+2b+2c+2a+3b+2c+a/2+b/2+2c=(11a+11b+12c)/2
\(\Rightarrow\) Q\(\ge\) 2
dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow\)\(\hept{\begin{cases}ab+2bc+2ca=7\\2\left(a+b\right)=a+2c=b+2c\end{cases}}\) \(\Leftrightarrow\) \(\hept{\begin{cases}a=b=1\\c=1,5\end{cases}}\)
Vây...
Ta có :
\(\sqrt{a^4+8b^2}=\sqrt{a^4+4\left(a^2+b^2\right)b^2}=\sqrt{a^4+4a^2b^2+4b^4}=\sqrt{\left(a^2+2b^2\right)}=a^2+2b^2\)
Tương tự : \(\sqrt{b^4+8a^2}=b^2+2a^2\)
\(\Rightarrow\sqrt{a^4+8b^2}+\sqrt{b^4+8a^2}=3\left(a^2+b^2\right)=6\)