cho a,b>0
chứng minh: ab(a2+b2) \(\le\) \(\dfrac{\left(a+b\right)^4}{8}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta chứng minh BĐT sau cho các số dương:
\(x^5+y^5\ge xy\left(x^3+y^3\right)\)
\(\Leftrightarrow x^5-x^4y+y^5-xy^4\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(x^4-y^4\right)\left(x-y\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-y\right)^2\left(x+y\right)\left(x^2+y^2\right)\ge0\) (đúng)
Áp dụng:
\(\dfrac{a^5+b^5}{ab\left(a+b\right)}\ge\dfrac{ab\left(a^3+b^3\right)}{ab\left(a+b\right)}=\dfrac{a^3+b^3}{a+b}=a^2-ab+b^2\)
Tương tự và cộng lại:
\(VT\ge2\left(a^2+b^2+c^2\right)-\left(ab+bc+ca\right)=2-\left(ab+ca+ca\right)\)
\(VT\ge4-\left(ab+bc+ca\right)-2=4\left(a^2+b^2+c^2\right)-\left(ab+bc+ca\right)-2\)
\(VT\ge4\left(ab+bc+ca\right)-\left(ab+bc+ca\right)-2=3\left(ab+bc+ca\right)-2\) (đpcm)
Đành giải tạm bằng nick này vì sợ một vài thành phần trẻ trâu anti phá phách :poor:
Phân tích và giải
Dễ thấy: Dấu "=" khi \(a=b=c=1\)
\(\Rightarrow L=Σ\dfrac{a}{\left(a+1\right)^2}=\dfrac{3}{4}\text{ và }F=-\dfrac{4}{\left(a+1\right)\left(b+1\right)\left(c+1\right)}=-\dfrac{1}{2}\)
Khi đó \(VT=L-F=\dfrac{3}{4}-\dfrac{1}{2}=\dfrac{1}{4}\)
Ta sẽ chia làm 2 bước cm:
B1: \(Σ\dfrac{a}{\left(a+1\right)^2}\le\dfrac{3}{4}\). Ta xét BĐT :
\(\dfrac{a}{\left(a+1\right)^2}=\dfrac{a}{a^2+2a+1}\le\dfrac{3\left(a^{2k}+a^k\right)}{8\left(a^{2k}+a^k+1\right)}\) (cần tìm \(k\) thỏa mãn)
\(\Leftrightarrow8a\left(a^{2k}+a^k+1\right)-3\left(a^{2k}+a^k\right)\left(a^2+2a+1\right)\le0\)\(\Leftrightarrow f\left(a\right)=-3a^{2k}+2a^{k+1}-3a^{k+2}+2a^{2k+1}-3a^{2k+2}-3a^k+8a\)
\(\Rightarrow f'\left(a\right)=2k\cdot-3a^{2k-1}+\left(k+1\right)2a^k-\left(k+2\right)3a^{k+1}+\left(2k+1\right)2a^{2k}-\left(2k+2\right)3a^{2k+1}-k\cdot3a^{k-1}+8a\)
\(\Rightarrow f'\left(1\right)=0\Rightarrow-12k=0\Rightarrow k=0\)
Hay BĐT phụ cần tìm là \(\dfrac{a}{a^2+2a+1}\le\dfrac{3\left(a^{2\cdot0}+a^0\right)}{8\left(a^{2\cdot0}+a^0+1\right)}=\dfrac{1}{4}\) (bài này \(k\) đẹp ra luôn \(\farac{1}{4}\) cộng vào là ok =))
\(\Leftrightarrow-\dfrac{\left(a-1\right)^2}{4\left(a+1\right)^2}\le0\) *Đúng* \(\RightarrowΣ\dfrac{a}{\left(a+1\right)^2}\leΣ\dfrac{1}{4}=\dfrac{3}{4}\)
B2: CM \(-\dfrac{4}{\left(a+1\right)\left(b+1\right)\left(c+1\right)}\le-\dfrac{1}{2}\)
Tự cm nhé Goodluck :v
\(ab+1\le b\Rightarrow a+\dfrac{1}{b}\le1\)
Đặt \(\left(a;\dfrac{1}{b}\right)=\left(x;y\right)\Rightarrow x+y\le1\)
\(P=x+\dfrac{1}{x^2}+y+\dfrac{1}{y^2}=\left(\dfrac{x}{2}+\dfrac{x}{2}+\dfrac{1}{16x^2}\right)+\left(\dfrac{y}{2}+\dfrac{y}{2}+\dfrac{1}{16y^2}\right)+\dfrac{15}{16}\left(\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}\right)\)
\(P\ge3\sqrt[3]{\dfrac{x^2}{64x^2}}+3\sqrt[3]{\dfrac{y^2}{64y^2}}+\dfrac{15}{32}\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\right)^2\)
\(P\ge\dfrac{3}{2}+\dfrac{15}{32}\left(\dfrac{4}{x+y}\right)^2\ge\dfrac{3}{2}+\dfrac{15}{32}.\left(\dfrac{4}{1}\right)^2=9\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=\dfrac{1}{2}\) hay \(\left(a;b\right)=\left(\dfrac{1}{2};2\right)\)
Lời giải:
Từ \(\sqrt{a}+\sqrt{b}=1\Rightarrow (\sqrt{a}+\sqrt{b})^2=1\)
\(\Rightarrow a+b+2\sqrt{ab}=1\)
Áp dụng BĐT Cô-si cho các số dương:
\(1=(a+b)+2\sqrt{ab}\geq 2\sqrt{(a+b).2\sqrt{ab}}\)
\(\Rightarrow 1\geq 4(a+b).2\sqrt{ab}\) (bình phương 2 vế)
\(\Rightarrow \frac{1}{8}\geq (a+b)\sqrt{ab}\)
Ta cớ đpcm
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=\frac{1}{4}\)
\(a^2+b^2\ge2ab\Rightarrow ab\le\dfrac{a^2+b^2}{2}\)
\(\Rightarrow4=a^2+b^2-ab\ge a^2+b^2-\dfrac{a^2+b^2}{2}=\dfrac{a^2+b^2}{2}\)
\(\Rightarrow a^2+b^2\le8\)
\(a^2+b^2\ge-2ab\Rightarrow-ab\le\dfrac{a^2+b^2}{2}\)
\(\Rightarrow4=a^2+b^2-ab\le a^2+b^2+\dfrac{a^2+b^2}{2}=\dfrac{3\left(a^2+b^2\right)}{2}\)
\(\Rightarrow\dfrac{8}{3}\le a^2+b^2\)
\(\Rightarrow\dfrac{8}{3}\le a^2+b^2\le4\)
a, Đặt \(\sqrt[4]{a}=x;\sqrt[4]{b}=y.\)Bất đẳng thức ban đầu trở thành: \(\frac{2x^2y^2}{x^2+y^2}\le xy.\)
ta có : \(x^2+y^2\ge2xy\Rightarrow\frac{2x^2y^2}{x^2+y^2}\le\frac{2x^2y^2}{2xy}=xy.\)(đpcm )
dấu " = " xẩy ra khi x = y > 0
vậy bất đăng thức ban đầu đúng. dấu " = " xẩy ra khi a = b >0
Lời giải:
Thực hiện biến đổi tương đương:
\(ab(a^2+b^2)\leq \frac{(a+b)^4}{8}\)
\(\Leftrightarrow 8ab(a^2+b^2)\leq (a+b)^4\)
\(\Leftrightarrow 8ab(a^2+b^2)\leq (a^2+b^2+2ab)^2\)
\(\Leftrightarrow 8ab(a^2+b^2)\leq (a^2+b^2)^2+(2ab)^2+4ab(a^2+b^2)\)
\(\Leftrightarrow (a^2+b^2)^2+(2ab)^2-4ab(a^2+b^2)\geq 0\)
\(\Leftrightarrow (a^2+b^2-2ab)^2\geq 0\)
\(\Leftrightarrow (a-b)^4\geq 0\) (luôn đúng với mọi số thực $a,b$)
Do đó ta có đpcm.
Dấu bằng xảy ra khi \(a=b\)
Ta có : \(a^4+b^4\ge2a^2b^2\)
Cộng \(a^4+b^4\) vào 2 vế ta đc: \(a^4+b^4\ge\dfrac{1}{2}\left(a^2+b^2\right)^2\) (1)
Ta có: \(a^2+b^2\ge2ab\)
Cộng cả 2 vế với \(a^2+b^2\) ta đc: \(a^2+b^2\ge\dfrac{1}{2}\left(a+b\right)^2\)\(^{_{ }\Rightarrow}\)\(\dfrac{1}{2}\left(a^2+b^2\right)^2\ge\dfrac{1}{8}\left(a+b\right)^4\) (2)
Từ (1),(2)=> đpcm