Cho tam giác ABC, x, y, z ∈ R. Chứng minh:
\(\frac{cosA}{x}+\frac{cosB}{y}+\frac{cosC}{z}\) ≤ \(\frac{x^2+y^2+z^2}{2xyz}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(\frac{1}{x^2+yz}+\frac{1}{y^2+xz}+\frac{1}{z^2+xy}\)
\(\le\frac{1}{2\sqrt{x^2yz}}+\frac{1}{2\sqrt{y^2xz}}+\frac{1}{2\sqrt{z^2xy}}=\frac{\frac{1}{\sqrt{x}}+\frac{1}{\sqrt{y}}+\frac{1}{\sqrt{z}}}{2\sqrt{xyz}}\)
\(=\frac{\sqrt{yz}+\sqrt{xz}+\sqrt{xy}}{2xyz}\le\frac{\frac{x+y+x+z+x+y}{2}}{2xyz}=\frac{x+y+z}{2xyz}\)
Dấu '=' xảy ra <=> x=y=z
Ta có : \(\frac{2}{x^2+y^2}+\frac{2}{y^2+z^2}+\frac{2}{z^2+x^2}=\frac{x^2+y^2+z^2}{x^2+y^2}+\frac{x^2+y^2+z^2}{y^2+z^2}+\frac{x^2+y^2+z^2}{z^2+x^2}=\frac{z^2}{x^2+y^2}+\frac{x^2}{y^2+z^2}+\frac{y^2}{z^2+x^2}+3\)
Ta lại có : \(x^2+y^2\le2xy\Leftrightarrow\frac{z^2}{x^2+y^2}\le\frac{z^2}{2xy}\)
\(y^2+z^2\le2yz\Leftrightarrow\frac{x^2}{y^2+z^2}\le\frac{x^2}{2yz}\)
\(z^2+x^2\le2zx\Leftrightarrow\frac{y^2}{z^2+x^2}\le\frac{y^2}{2zx}\)
Cộng vế theo vế ta có :
\(\frac{z^2}{x^2+y^2}+\frac{x^2}{y^2+z^2}+\frac{y^2}{z^2+x^2}\le\frac{z^2}{2xy}+\frac{x^2}{2yz}+\frac{y^2}{2zx}\)
\(\Leftrightarrow\frac{z^2}{x^2+y^2}+\frac{x^2}{y^2+z^2}+\frac{y^2}{z^2+x^2}+3\le\frac{z^2}{2xy}+\frac{x^2}{2yz}+\frac{y^2}{2zx}+3\)
\(\Leftrightarrow\frac{2}{x^2+y^2}+\frac{2}{y^2+z^2}+\frac{2}{z^2+x^2}\le\frac{x^2+y^2+z^2}{2xyz}+3\)
\(\Rightarrowđpcm\)
Ta có bất phương trình tương đương:
\(\Leftrightarrow x-2\left(\cos B+\cos C\right)x+2-2\cos A\ge0\)
Ta có:
\(\Delta'=\left(\cos B+\cos C\right)^2-2+2\cos A\)
\(=4\cos^2\left(\frac{B+C}{2}\right).\cos^2\left(\frac{B-C}{2}\right)-4\sin^2\left(\frac{A}{2}\right)\)
\(=4\sin^2\left(\frac{A}{2}\right)\left(\cos^2\left(\frac{B-C}{2}\right)-1\right)\le0\)
Bên cạnh đó ta có hệ số \(a=1>0\)
Từ đây ta suy ra điều phải chứng minh là đúng.
Đặt \(\frac{2}{x^2+y^2}+\frac{2}{y^2+z^2}+\frac{2}{x^2+z^2}\le\frac{x^3+y^3+z^3}{2xyz}+3\) \(\left(\text{*}\right)\)
Khi đó, ta cần chứng minh bất đẳng thức \(\left(\text{*}\right)\) luôn đúng với mọi \(x,y,z\in Z^+\) và \(x^2+y^2+z^2=2\) \(\left(\alpha\right)\)
\(VP\left(\text{*}\right)=\frac{x^2}{2yz}+\frac{y^2}{2xz}+\frac{z^2}{2xy}+3\)
Ta có các bất đẳng thức quen thuộc đối với ba số \(x,y,z\in Z^+\) như sau:
\(\hept{\begin{cases}x^2+y^2\ge2xy\\y^2+z^2\ge2yz\\z^2+x^2\ge2xz\end{cases}}\)
Áp dụng các bất đẳng thức trên cho \(VP\left(\text{*}\right)\) ta được:
\(VP\left(\text{*}\right)\ge\left(\frac{x^2}{y^2+z^2}+1\right)+\left(\frac{y^2}{x^2+z^2}+1\right)+\left(\frac{z^2}{x^2+y^2}+1\right)=\frac{2}{y^2+z^2}+\frac{2}{x^2+z^2}+\frac{2}{x^2+y^2}\) (theo \(\left(\alpha\right)\) )
Hay nói cách khác, \(VP\left(\text{*}\right)\ge VT\left(\text{*}\right)\)
Vậy, bđt \(\left(\text{*}\right)\) được chứng minh.
Dấu \("="\) xảy ra khi và chỉ khi \(\hept{\begin{cases}x=y=z\\x^2+y^2+z^2=2\end{cases}\Leftrightarrow}\) \(x=y=z=\sqrt{\frac{2}{3}}\)
\(\frac{2}{x^2+y^2}+\frac{2}{y^2+z^2}+\frac{2}{x^2+z^2}=\frac{x^2+y^2+z^2}{x^2+y^2}+\frac{x^2+y^2+z^2}{y^2+z^2}+\frac{x^2+y^2+z^2}{x^2+z^2}\)
\(=3+\frac{z^2}{x^2+y^2}+\frac{x^2}{y^2+z^2}+\frac{y^2}{x^2+z^2}\)
Áp dụng BĐT cô-si cho các cặp số thực không âm sau: x2 và y2 ; y2 và z2 ; x2 và z2 ta được:
\(x^2+y^2\ge2xy\Rightarrow\frac{z^2}{x^2+y^2}\le\frac{z^2}{2xy}\left(1\right)\)
Tương tự ta được: \(\frac{x^2}{y^2+z^2}\le\frac{x^2}{2yz}\left(2\right);\frac{y^2}{x^2+z^2}\le\frac{y^2}{2xz} \left(3\right)\)
Từ (1) và (2) và (3) suy ra: \(\frac{2}{x^2+y^2}+\frac{2}{y^2+z^2}+\frac{2}{x^2+z^2}\le3+\frac{z^2}{2xy}+\frac{x^2}{2yz}+\frac{y^2}{2xz}=3+\frac{x^3+y^3+z^3}{2xyz}\)
Điều kiện là x;y;z dương
\(VT=\frac{1}{x^2+yz}+\frac{1}{y^2+zx}+\frac{1}{z^2+xy}\le\frac{1}{2\sqrt{xy.xz}}+\frac{1}{2\sqrt{xy.yz}}+\frac{1}{2\sqrt{zx.yz}}\)
\(VT\le\frac{1}{4}\left(\frac{1}{xy}+\frac{1}{xz}+\frac{1}{xy}+\frac{1}{yz}+\frac{1}{zx}+\frac{1}{yz}\right)=\frac{1}{2}\left(\frac{1}{xy}+\frac{1}{yz}+\frac{1}{zx}\right)=\frac{x+y+z}{2xyz}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z\)
Đặt a = x + y, b = y + z, c = x + z
Từ đó ta có x = \(\frac{a\:+C-b}{2}\), y = \(\frac{a+b-c}{2}\), z = \(\frac{b+c-a}{2}\)
Thì bất đẳng thức thành
\(\frac{a+c-b}{2b}\)+ \(\frac{b+c-a}{2a}\)+ \(\frac{a+b-c}{2c}\)<= \(\frac{3}{2}\)
<=> (a/b + b/a) + (a/c + c/a) + (b/c + c/b) <= 6 (đúng)
Vậy bất đẳng thức ban đầu là đúng
Giúp mk câu dưới nx nha bạn
Chỉ đúng với \(x;y;z\in R^+\)
Nói chung là ta cần chứng minh
\(x^2+y^2+z^2\ge2xycosC+2zxcosB+2yzcosA\)
\(\Leftrightarrow x^2-2x\left(ycosC+zcosB\right)+y^2+z^2-2yzcosA\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-ycosC-zcosB\right)^2-\left(ycosC+zcosB\right)^2+y^2+z^2-2yzcosA\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-ycosC-zcosB\right)^2-y^2cos^2C-z^2cos^2B+y^2+z^2-2yz\left(cosB.cosC+cosA\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-ycosC-zcosB\right)^2+y^2\left(1-cos^2C\right)+z^2\left(1-cos^2B\right)-2yz\left(cosB.cosC-cos\left(B+C\right)\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-ycosC-zcosB\right)^2+y^2sin^2C+z^2.sin^2B-2yz.sinB.sinC\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-ycosC-zcosB\right)^2+\left(ysinC-zsinB\right)^2\ge0\) (luôn đúng)