Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Rõ ràng ở bài này không thể dùng Svacxo trực tiếp.
\(\frac{1}{ab}+\frac{3}{a^2+b^2+ab}=\left(\frac{x}{ab}+\frac{3}{a^2+ab+b^2}\right)+\frac{1-x}{ab}\), với \(0\le x\le1\)
Ta có \(\frac{1-x}{ab}\ge\frac{4\left(1-x\right)}{\left(a+b\right)^2}=4\left(1-x\right)\) và
\(\frac{x}{ab}+\frac{3}{a^2+ab+b^2}\ge\frac{\left(\sqrt{x}+\sqrt{3}\right)^2}{ab+\left(a^2+ab+b^2\right)}=\left(\sqrt{x}+\sqrt{3}\right)^2\)
\(\Rightarrow\frac{1}{ab}+\frac{3}{a^2+ab+b^2}\ge4\left(1-x\right)+\left(\sqrt{x}+\sqrt{3}\right)^2\)\(\forall0\le x\le1\)
Dấu "=" khi \(\left\{{}\begin{matrix}a=b=\frac{1}{2}\\\frac{\sqrt{x}}{ab}=\frac{\sqrt{3}}{a^2+ab+b^2}\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=b=\frac{1}{2}\\x=\frac{1}{3}\end{matrix}\right.\)
Vậy số thực x thích hợp để điều chỉnh là \(x=\frac{1}{3}\)
\(\frac{1}{ab}+\frac{3}{a^2+ab+b^2}\ge4\left(1-\frac{1}{3}\right)+\left(\sqrt{\frac{1}{3}}+\sqrt{3}\right)^2=\frac{8}{3}+\frac{16}{3}=8\)
Lời giải:
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:
\(\text{VT}=\frac{1}{1+ab}+\frac{a^2}{a+ab}+\frac{b^2}{b+ab}\geq \frac{(1+a+b)^2}{1+ab+a+ab+b+ab}\)
\(\Leftrightarrow \text{VT}\geq \frac{(a+b+1)^2}{a+b+1+3ab}\)
\(\Leftrightarrow \text{VT}\geq \frac{(a+b+1)^2}{a+b+1+3(3-a-b)}=\frac{(a+b+1)^2}{10-2(a+b)}\)
Theo giả thiết:
\(3=a+b+ab\Leftrightarrow 4=a+b+ab+1=(a+1)(b+1)\)
\(\leq \left (\frac{a+b+2}{2}\right)^2\) (theo BĐT AM-GM)
suy ra \(a+b+2\geq 4\Leftrightarrow a+b\geq 2\) (với \(a,b>0\) )
Do đó: \((a+b+1)^2\geq 9\) (1)
\(10-2(a+b)\leq 10-2.3=4; 10-2(a+b)=4+2ab>0\)
\(\Rightarrow \frac{1}{10-2(a+b)}\geq \frac{1}{6}\) (2)
Từ \((1);(2)\Rightarrow A\geq \frac{(a+b+1)^2}{10-2(a+b)}\geq \frac{9}{6}=\frac{3}{2}\)
Ta có đpcm
Dấu bằng xảy ra khi \(a=b=1\)
Hong Ra On Cái đó là BĐT Cauchy này nè :
\(xy\le\left(\dfrac{x+y}{2}\right)^2=\dfrac{\left(x+y\right)^2}{4}\)
Áp dụng vào:
\(\left(a+1\right)\left(b+1\right)\le\dfrac{\left(a+b+1+1\right)^2}{4}=\left(\dfrac{a+b+2}{2}\right)^2\)
Lời giải:
a)
Sử dụng pp biến đổi tương đương:
\(\frac{1}{a^2+1}+\frac{1}{b^2+1}\geq \frac{2}{ab+1}\Leftrightarrow \frac{a^2+b^2+2}{(a^2+1)(b^2+1)}\geq \frac{2}{ab+1}\)
\(\Leftrightarrow (ab+1)(a^2+b^2+2)\geq 2(a^2b^2+a^2+b^2+1)\)
\(\Leftrightarrow ab(a^2+b^2)+2ab\geq 2a^2b^2+a^2+b^2\)
\(\Leftrightarrow ab(a^2+b^2-2ab)-(a^2+b^2-2ab)\geq 0\)
\(\Leftrightarrow ab(a-b)^2-(a-b)^2\geq 0\)
\(\Leftrightarrow (ab-1)(a-b)^2\geq 0\) (luôn đúng với mọi $ab\geq 1$)
Ta có đpcm.
b) Áp dụng công thức của phần a ta có:
\(\frac{1}{a^4+1}+\frac{1}{b^4+1}\geq \frac{2}{1+(ab)^2}\)
Tiếp tục áp dụng công thức phần a: \(\frac{1}{1+(ab)^2}+\frac{1}{1+b^4}\geq \frac{2}{1+ab^3}\)
Do đó:
\(\frac{1}{a^4+1}+\frac{3}{b^4+1}\geq \frac{4}{1+ab^3}\)
Hoàn toàn tương tự: \(\frac{1}{b^4+1}+\frac{3}{c^4+1}\geq \frac{4}{1+bc^3}; \frac{1}{c^4+1}+\frac{3}{a^4+1}\geq \frac{4}{1+ca^3}\)
Cộng theo vế các BĐT trên thu được:
\(4\left(\frac{1}{a^4+1}+\frac{1}{b^4+1}+\frac{1}{c^4+1}\right)\geq 4\left(\frac{1}{1+ab^3}+\frac{1}{1+bc^3}+\frac{1}{1+ca^3}\right)\)
\(\Leftrightarrow \frac{1}{a^4+1}+\frac{1}{b^4+1}+\frac{1}{c^4+1}\geq \frac{1}{1+ab^3}+\frac{1}{1+bc^3}+\frac{1}{1+ca^3}\)
Ta có đpcm
Dấu bằng xảy ra khi $a=b=c=1$
Bài 2:
\(\sqrt{\dfrac{a}{b+c}}+\sqrt{\dfrac{b}{c+a}}+\sqrt{\dfrac{c}{a+b}}>2\)
Trước hết ta chứng minh \(\sqrt{\dfrac{a}{b+c}}\ge\dfrac{2a}{a+b+c}\)
Áp dụng BĐT AM-GM ta có:
\(\sqrt{a\left(b+c\right)}\le\dfrac{a+b+c}{2}\)\(\Rightarrow1\ge\dfrac{2\sqrt{a\left(b+c\right)}}{a+b+c}\)
\(\Rightarrow\sqrt{\dfrac{a}{b+c}}\ge\dfrac{2a}{a+b+c}\). Ta lại có:
\(\sqrt{\dfrac{a}{b+c}}=\dfrac{\sqrt{a}}{\sqrt{b+c}}=\dfrac{a}{\sqrt{a\left(b+c\right)}}\ge\dfrac{2a}{a+b+c}\)
Thiết lập các BĐT tương tự:
\(\sqrt{\dfrac{b}{c+a}}\ge\dfrac{2b}{a+b+c};\sqrt{\dfrac{c}{a+b}}\ge\dfrac{2c}{a+b+c}\)
Cộng theo vế 3 BĐT trên ta có:
\(VT\ge\dfrac{2a}{a+b+c}+\dfrac{2b}{a+b+c}+\dfrac{2c}{a+b+c}=\dfrac{2\left(a+b+c\right)}{a+b+c}\ge2\)
Dấu "=" không xảy ra nên ta có ĐPCM
Lưu ý: lần sau đăng từng bài 1 thôi nhé !
1) Áp dụng liên tiếp bđt \(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\ge\dfrac{4}{x+y}\) với a;b là 2 số dương ta có:
\(\dfrac{1}{2a+b+c}=\dfrac{1}{\left(a+b\right)+\left(a+c\right)}\le\dfrac{\dfrac{1}{a+b}+\dfrac{1}{a+c}}{4}\)\(\le\dfrac{\dfrac{2}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}}{16}\)
TT: \(\dfrac{1}{a+2b+c}\le\dfrac{\dfrac{2}{b}+\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{c}}{16}\)
\(\dfrac{1}{a+b+2c}\le\dfrac{\dfrac{2}{c}+\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}}{16}\)
Cộng vế với vế ta được:
\(\dfrac{1}{2a+b+c}+\dfrac{1}{a+2b+c}+\dfrac{1}{a+b+2c}\le\dfrac{1}{16}.\left(\dfrac{4}{a}+\dfrac{4}{b}+\dfrac{4}{c}\right)=1\left(đpcm\right)\)
Lời giải:
Vì $a+b+c=1$ nên:
\(\text{VT}=\frac{ab}{a^2+b^2}+\frac{bc}{b^2+c^2}+\frac{ca}{c^2+a^2}+\frac{1}{4}\left(\frac{a+b+c}{a}+\frac{a+b+c}{b}+\frac{a+b+c}{c}\right)\)
\(=\frac{ab}{a^2+b^2}+\frac{bc}{b^2+c^2}+\frac{ca}{c^2+a^2}+\frac{1}{4}\left(\frac{a+b}{c}+\frac{b+c}{a}+\frac{c+a}{b}\right)+\frac{3}{4}\)
\(=\frac{ab}{a^2+b^2}+\frac{bc}{b^2+c^2}+\frac{ca}{c^2+a^2}+\frac{1}{4}\left(\frac{a}{b}+\frac{b}{a}+\frac{b}{c}+\frac{c}{b}+\frac{c}{a}+\frac{a}{c}\right)+\frac{3}{4}\)
\(=(\frac{ab}{a^2+b^2}+\frac{a^2+b^2}{4ab})+(\frac{bc}{b^2+c^2}+\frac{b^2+c^2}{4bc})+(\frac{ca}{c^2+a^2}+\frac{c^2+a^2}{4ac})+\frac{3}{4}\)
\(\geq 2\sqrt{\frac{1}{4}}+2\sqrt{\frac{1}{4}}+2\sqrt{\frac{1}{4}}+\frac{3}{4}=\frac{15}{4}\) (áp dụng BĐT AM-GM)
Ta có đpcm
Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=\frac{1}{3}$
Lời giải:
Áp dụng BĐT Cô-si cho các số dương:
\(a^4+b^2\geq 2\sqrt{a^4b^2}=2a^2b\)
\(\Rightarrow a^4+b^2+2ab^2\geq 2a^2b+2ab^2=2ab(a+b)\)
\(\Rightarrow \frac{1}{a^4+b^2+2ab^2}\leq \frac{1}{2ab(a+b)}\)
Tương tự: \(\frac{1}{b^4+a^2+2a^2b}\leq \frac{1}{2ab(a+b)}\)
Do đó: \(Q\leq \frac{1}{2ab(a+b)}+\frac{1}{2ab(a+b)}=\frac{1}{ab(a+b)}\)
Từ đk đầu tiên \(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}=2\Leftrightarrow \frac{a+b}{ab}=2\Rightarrow a+b=2ab\)
\(\Rightarrow Q\leq \frac{1}{2a^2b^2}\)
Theo BĐT Cô-si: \(2=\frac{1}{a}+\frac{1}{b}\geq 2\sqrt{\frac{1}{ab}}\Rightarrow ab\geq 1\)
\(\Rightarrow Q\leq \frac{1}{2(ab)^2}\leq \frac{1}{2.1^2}=\frac{1}{2}\)
Vậy \(Q_{\max}=\frac{1}{2}\Leftrightarrow a=b=1\)
Có BĐT: \(a^2+b^2+c^2\ge ab+bc+ca\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)^2\ge3\left(ab+bc+ca\right)\)
Ta có:
\(VT=\)\(\dfrac{1}{a^2+b^2+1}+\dfrac{1}{b^2+c^2+1}+\dfrac{1}{c^2+a^2+1}\)
\(=\dfrac{1+1+c^2}{\left(a^2+b^2+1\right)\left(1+1+c^2\right)}+\dfrac{1+1+a^2}{\left(b^2+c^2+1\right)\left(1+1+a^2\right)}+\dfrac{1+1+b^2}{\left(c^2+a^2+1\right)\left(1+1+b^2\right)}\)
Áp dụng BĐT Bunhiacopski cho mẫu số, ta có:
\(\left(a^2+b^2+c^2\right)\left(1+1+c^2\right)\ge\left(a+b+c\right)^2\)
\(\left(b^2+c^2+1\right)\left(1+1+a^2\right)\ge\left(b+c+a\right)^2\)
\(\left(c^2+a^2+1\right)\left(1+1+b^2\right)\ge\left(c+a+b\right)^2\)
\(\Rightarrow VT\le\dfrac{1+1+c^2}{\left(a+b+c\right)^2}+\dfrac{1+1+a^2}{\left(b+c+a\right)^2}+\dfrac{1+1+b^2}{\left(c+a+b\right)^2}=\dfrac{6+a^2+b^2+c^2}{\left(a+b+c\right)^2}\le\dfrac{6+ab+bc+ca}{3\left(ab+bc+ca\right)}=\dfrac{6+3}{3.3}=1\)
\("="\Leftrightarrow a=b=c=1\)
Ta có BĐT : \(\left(a+b\right)^2\ge4ab\Rightarrow ab\le\dfrac{\left(a+b\right)^2}{4}=\dfrac{1}{4}\)
Lại có : \(\dfrac{3}{a^2+b^2}+\dfrac{2}{ab}=\dfrac{9}{3a^2+3b^2}+\dfrac{9}{6ab}+\dfrac{3}{6ab}\)
Theo BĐT Cauchy schwarz ta có :
\(\dfrac{9}{3a^2+3b^2}+\dfrac{9}{6ab}+\dfrac{3}{6ab}\ge\dfrac{\left(3+3\right)^2}{3\left(a+b\right)^2}+\dfrac{3}{6ab}\ge\dfrac{36}{3}+\dfrac{3}{\dfrac{3}{2}}=12+2=14\)
Vậy BĐT đã được chứng minh . Dấu \("="\) xảy ra khi \(a=b=\dfrac{1}{2}\)