a ) Chứng minh bất đẳng thức
\(\frac{a^2+b^2+c^2}{3}\ge\left(\frac{a+b+c}{3}\right)^2\)
b ) Cho x;y;z thỏa mãn xy+yz+zx=12
Tìm Min cua M \(=x^4+y^4+z^4\)
c ) Cho tam giác ABC vuông tại A có AB = 6 cm, AC = 8 cm. Gọi M và N lần lượt là trung điểm của BC và AB. Gọi P là điểm đối xứng với M qua AB
a, Tính diện tích của tam giác ABC
b, Chứng minh rằng MN vuông góc AB
c, Tứ giác AMBP là hình gì ? Vì sao ?
Bài 1 :
Xét hiệu :
\(\frac{a^2+b^2+c^2}{3}-\left(\frac{a+b+c}{3}\right)^2\)
\(=\frac{a^2+b^2+c^2}{3}-\frac{\left(a+b+c\right)^2}{9}\)
\(=\frac{3\left(a^2+b^2+c^2\right)}{9}-\frac{a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ac}{9}\)
\(=\frac{1}{9}\left[3\left(a^2+b^2+c^2\right)-a^2-b^2-c^2-2ab-2bc-2ac\right]\)
\(=\frac{1}{9}\left(3a^2+3b^2+3c^2-a^2-b^2-c^2-2ab-2bc-2ac\right)\)
\(=\frac{1}{9}\left(2a^2+2b^2+2c^2-2ab-2bc-2ac\right)\)
\(=\frac{1}{9}\left[\left(a^2-2ab+b^2\right)+\left(b^2-2bc+c^2\right)+\left(c^2-2ac+a^2\right)\right]\)
\(=\frac{1}{9}\left[\left(a-b\right)^2+\left(b-c\right)^2+\left(c-a\right)^2\right]\ge0\)
Vậy \(\frac{a^2+b^2+c^2}{3}\ge\left(\frac{a+b+c}{3}\right)^2\)
Dấu " = " xay ra \(\Leftrightarrow a=b=c\)
Ta đã từng chứng minh :
\(x^2+y^2+z^2\ge xy+yz+xz\)
Ta chứng minh như sau : Nhân 2 vế cho 2 tâ được :
\(2x^2+2y^2+2z^2\ge2\left(xy+yz+xz\right)\)
\(\Leftrightarrow x^2-2xy+y^2+y^2-2yz+z^2+z^2-2zx+x^2\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-y\right)^2+\left(y-z\right)^2+\left(z-x\right)^2\ge0\) ( luôn đúng )
Áp dụng ta có : \(x^2+y^2+z^2\ge xy+yz+xz=12\)
\(\Rightarrow\left(x^2+y^2+z^2\right)^2\ge12^2=144\)
\(\Rightarrow x^4+y^4+z^4+2\left(x^2y^2+y^2z^2+z^2x^2\right)\ge144\left(1\right)\)
Mặt khác \(x^4+y^4+z^4\ge x^2y^2+y^2z^2+z^2x^2\)
\(\Rightarrow2\left(x^4+y^4+z^4\right)\ge2\left(x^2y^2+y^2z^2+z^2x^2\right)\left(2\right)\)
Cộng vế theo vế ta được :
\(2\left(x^4+y^4+z^4\right)-2\left(x^2y^2+y^2z^2+z^2x^2\right)+x^4+y^4+z^4+2\left(x^2y^2+y^2z^2+z^2x^2\right)\ge144\)
\(\Leftrightarrow3\left(x^4+y^4+z^4\right)\ge144\)
\(\Leftrightarrow x^4+y^4+z^4\ge48\)
Dấu " = " xảy ra \(\Leftrightarrow x=y=z=2\)
Vậy \(M_{Min}=48\Leftrightarrow x=y=z=2\)
Chúc bạn học tốt !!