§1. Bất đẳng thức

Nguyễn Vũ Quỳnh Như
Xem chi tiết
Nguyễn Việt Lâm
23 tháng 3 2022 lúc 12:38

1. Ta sẽ chứng minh dựa trên các kết quả quen thuộc sau về tâm I của đường tròn nội tiếp tam giác:

\(a.\overrightarrow{IA}+b.\overrightarrow{IB}+c.\overrightarrow{IC}=\overrightarrow{0}\)

Và: \(a.IA^2+b.IB^2+c.IC^2=abc\)

Đẳng thức thứ nhất chỉ cần dựng hình bình hành AMIN, sau đó sử dụng định lý phân giác các góc B và C.

Đẳng thức thứ hai ta chỉ cần lấy 1 điểm P nào đó đối xứng I qua AC, gọi D, E, F là tiếp điểm của (I) với BC, AC, AB, sau đó sử dụng tỉ lệ diện tích: 

\(\dfrac{S_{AEIF}}{S_{ABC}}=\dfrac{S_{AIK}}{S_{ABC}}=\dfrac{AI.AK}{AB.AC}=\dfrac{IA^2}{bc}\)

Tương tự và cộng lại ...

Từ đó:

\(a.MA^2+b.MB^2+c.MC^2=a.\left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IA}\right)^2+b\left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IB}\right)^2+c.\left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IC}\right)^2\)

\(=\left(a+b+c\right)MI^2+a.IA^2+b.IB^2+c.IC^2+2\overrightarrow{MI}\left(a.\overrightarrow{IA}+b.\overrightarrow{IB}+c.\overrightarrow{IC}\right)\)

\(=\left(a+b+c\right)MI^2+abc\ge abc\)

Dấu "=" xảy ra khi \(MI=0\) hay M là tâm đường tròn nội tiếp

Bình luận (1)
Nguyễn Việt Lâm
23 tháng 3 2022 lúc 12:43

2. Do a;b;c là độ dài 3 cạnh của tam giác, thực hiện phép thế Ravi:

Đặt \(\left(a;b;c\right)=\left(x+y;y+z;z+x\right)\)

BĐT cần chứng minh tương đương:

\(4\left(x+y+z\right)\left(x^2+y^2+z^2+xy+yz+zx\right)\ge3\left(x^3+y^3+z^3+3xyz+xy\left(x+y\right)+yz\left(y+z\right)+zx\left(z+x\right)\right)\)

\(\Leftrightarrow x^3+y^3+z^3+3xyz\ge xy\left(x+y\right)+yz\left(y+z\right)+zx\left(z+x\right)\)

Đây là BĐT Schur bậc 3

Bình luận (1)
Phạm Kim Oanh
Xem chi tiết
Nguyễn Việt Lâm
23 tháng 3 2022 lúc 12:54

\(x^3+y^3+3xy\le1\Leftrightarrow\left(x+y\right)^3-1-3xy\left(x+y\right)+3xy\le0\)

\(\Leftrightarrow\left(x+y-1\right)\left[\left(x+y\right)^2+x+y+1\right]-3xy\left(x+y-1\right)\le0\)

\(\Leftrightarrow\left(x+y-1\right)\left(x^2+y^2-xy+x+y+1\right)\le0\)

Do \(x^2+y^2-xy+x+y+1=\left(x-\dfrac{y}{2}\right)^2+\dfrac{3y^2}{4}+x+y+1>0\)

\(\Rightarrow x+y-1\le0\Rightarrow x+y\le1\)

\(\Rightarrow P=\left(x+\dfrac{1}{4x}\right)+\left(y+\dfrac{1}{4y}\right)+\dfrac{3}{4}\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\right)\)

\(\Rightarrow P\ge2\sqrt{\dfrac{x}{4x}}+2\sqrt{\dfrac{y}{4y}}+\dfrac{3}{4}.\dfrac{4}{x+y}\ge2+\dfrac{3}{4}.\dfrac{4}{1}=5\)

\(P_{min}=5\) khi \(x=y=\dfrac{1}{2}\)

Bình luận (1)
Phạm Kim Oanh
Xem chi tiết
Nguyễn Việt Lâm
23 tháng 3 2022 lúc 12:57

Bunhiacopxki:

\(\left(a^2+b+c+d\right)\left(1+b+c+d\right)\ge\left(a+b+c+d\right)^2=16\)

\(\Rightarrow\dfrac{1}{a^2+b+c+d}\le\dfrac{1+b+c+d}{16}\)

Tương tự:

\(\dfrac{1}{b^2+c+d+a}\le\dfrac{1+c+d+a}{16}\) ; \(\dfrac{1}{c^2+d+a+b}\le\dfrac{1+d+a+b}{16}\)

\(\dfrac{1}{d^2+a+b+c}\le\dfrac{1+a+b+c}{16}\)

Cộng vế:

\(P\le\dfrac{4+3\left(a+b+c+d\right)}{16}=1\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=d=1\)

Bình luận (1)
Phạm Kim Oanh
Xem chi tiết
Nguyễn Việt Lâm
23 tháng 3 2022 lúc 13:00

\(\Leftrightarrow\dfrac{2bc}{2bc+a^2}+\dfrac{2ac}{2ac+b^2}+\dfrac{2ab}{2ab+c^2}\le2\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{2bc}{2bc+a^2}-1+\dfrac{2ac}{2ac+b^2}-1+\dfrac{2ab}{2ab+c^2}-1\le2-3\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2}{2bc+a^2}+\dfrac{b^2}{2ac+b^2}+\dfrac{c^2}{2ab+c^2}\ge1\)

BĐT trên đúng theo C-S:

\(\dfrac{a^2}{2bc+a^2}+\dfrac{b^2}{2ac+b^2}+\dfrac{c^2}{2ab+c^2}\ge\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ca}=1\)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c\)

Bình luận (1)
Hồ Nguyễn Trường Thịnh
Xem chi tiết
Nguyễn Việt Lâm
19 tháng 3 2022 lúc 17:56

\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x^2+61x\ge0\\4x+2\ge0\\x^2+61x\le\left(4x+2\right)^2\end{matrix}\right.\)

\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left[{}\begin{matrix}x\ge0\\x\le-61\end{matrix}\right.\\x\ge-\dfrac{1}{2}\\15x^2-45x+4\ge0\end{matrix}\right.\)

 \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x\ge0\\\left[{}\begin{matrix}x\ge\dfrac{45+\sqrt{1785}}{30}\\x\le\dfrac{45-\sqrt{1785}}{30}\end{matrix}\right.\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}0\le x\le\dfrac{45-\sqrt{1785}}{30}\\x\ge\dfrac{45+\sqrt{1785}}{30}\end{matrix}\right.\)

Bình luận (0)
Tuệ San
Xem chi tiết
Hồ Thị Hồng Nghi
Xem chi tiết
Thanh Hoàng Thanh
15 tháng 3 2022 lúc 20:40

undefined

Bình luận (0)
Qúi Đào
Xem chi tiết
Nguyễn Việt Lâm
14 tháng 3 2022 lúc 23:01

\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}+\dfrac{1}{c^2}+3\ge\dfrac{2\left(a+b+c\right)}{abc}=2\left(\dfrac{1}{ab}+\dfrac{1}{ac}+\dfrac{1}{bc}\right)\)

Đặt \(\left(\dfrac{1}{a};\dfrac{1}{b};\dfrac{1}{c}\right)=\left(x;y;z\right)\Rightarrow xyz=1\)

BĐT trở thành: \(x^2+y^2+z^2+3\ge2\left(xy+yz+zx\right)\)

Theo nguyên lý Dirichlet, trong 3 số x;y;z luôn có ít nhất 2 số cùng phía so với 1

Không mất tính tổng quát, giả sử đó là x và y \(\Rightarrow\left(x-1\right)\left(y-1\right)\ge0\)

\(\Rightarrow xy+1\ge x+y\Rightarrow xyz+z\ge xz+yz\Rightarrow2xyz+2z\ge2xz+2yz\)

\(\Rightarrow2\ge2xz+2yz-2z\) (do \(xyz=1\))

\(\Rightarrow VP=x^2+y^2+z^2+2+1\ge x^2+y^2+z^2+2xz+2yz-2z+1\)

\(VP\ge2xy+z^2+2xz+2yz-2z+1=2\left(xy+yz+zx\right)+\left(z-1\right)^2\ge2\left(xy+yz+zx\right)\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z=1\) hay \(a=b=c=1\)

Bình luận (0)
Phong Trần
Xem chi tiết
Phạm Kim Oanh
Xem chi tiết
missing you =
7 tháng 3 2022 lúc 17:29

\(S=\dfrac{b+c}{a}+\dfrac{c+a}{b}+\dfrac{a+b}{c}\)

\(S=\dfrac{b}{a}+\dfrac{c}{a}+\dfrac{c}{b}+\dfrac{a}{b}+\dfrac{a}{c}+\dfrac{b}{c}=a\left(\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)+b\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{c}\right)+c\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\right)\ge a.\dfrac{4}{b+c}+b.\dfrac{4}{a+c}+c.\dfrac{4}{a+b}=4\left(\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{c+a}+\dfrac{c}{a+b}\right)\)

Bình luận (1)