Chứng minh rằng : a5+b5 > a3b2+a2b3
Với a,b >0
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
+TH1: có 1 số < 0 là a, 2 số lớn hơn 0 là b,c
=> bc > 0 mà a < 0
=> abc < 0 (trái giả thiết) => không tồn tại trường hợp này.
+TH2: 2 số <0 là b,c ; 1 số lớn hơn 0 là a.
=> bc > 0; b+c < 0; a > 0
a+b+c > 0 => a > -(b+c) > 0 => a.(b+c) < -(b+c).(b+c) (nhân cả 2 vế với 1 số < 0 là (b+c) nên đổi chiều)
=> ab+bc+ca=a(b+c) + bc < -(b+c)2 + bc = -(b2+c2+bc) < 0 (do b2,c2,bc > 0) => trái giả thiết => không tồn tại trường hợp này.
+TH3: a,b,c < 0
=>abc < 0 => trái giả thiết => không tồn tại trường hợp này.
Vậy: a,b,c > 0
Xét hàm \(f\left(t\right)=\frac{ln\left(a^t+b^t\right)}{t}\) với \(t>0\)
\(f'\left(t\right)=\frac{t.\frac{a^t.lna+b^t.lnb}{a^t+b^t}-ln\left(a^t+b^t\right)}{t^2}=\frac{a^tlna^t-a^tln\left(a^t+b^t\right)+b^tlnb^t-b^tln\left(a^t+b^t\right)}{\left(a^t+b^t\right)t^2}\)
\(=\frac{a^t.\left(lna^t-ln\left(a^t+b^t\right)\right)+b^t\left(lnb^t-ln\left(a^t+b^t\right)\right)}{\left(a^t+b^t\right)t^2}< 0\)
\(\Rightarrow f\left(t\right)\) nghịch biến \(\Leftrightarrow f\left(x\right)< f\left(y\right)\Leftrightarrow x>y>0\)
\(\Leftrightarrow\frac{ln\left(a^x+b^x\right)}{x}< \frac{ln\left(a^y+b^y\right)}{y}\)
\(\Leftrightarrow y.ln\left(a^x+b^x\right)< x.ln\left(a^y+b^y\right)\)
\(\Leftrightarrow ln\left(a^x+b^x\right)^y< ln\left(a^y+b^y\right)^x\)
\(\Leftrightarrow\left(a^x+b^x\right)^y< \left(a^y+b^y\right)^x\)
ta có: \(a^5+b^5-a^3b^2-a^2b^3>0\)*
\(\Leftrightarrow a^3\left(a^2-b^2\right)-b^3\left(a^2-b^2\right)>0\)
\(\Leftrightarrow\left(a^3-b^3\right)\left(a^2-b^2\right)\)>0
\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\left(a+b\right)\left(a^2+ab+b^2\right)\)>0 (đúng)
\(\Rightarrow\)BĐT * luôn đúng