Violympic toán 8

Qynh Nqa

Bài 1: Cho a,b,c∈ R. Chứng minh các bất đẳng thức sau:

a) \(ab\le\left(\frac{a+b}{2}\right)^2\le\frac{a^2+b^2}{2}\)

b) \(\frac{a^3+b^3}{2}\ge\left(\frac{a+b}{2}\right)^3\) ; với a,b ≥ 0

c) a4+b4 ≥ a3b + ab3

d) a4+3 ≥ 4a

e) a3+b3+c3 ≥ 3abc ; với a,b,c > 0

f) \(a^4+b^4\le\frac{a^6}{b^2}+\frac{b^6}{a^2}\) ; với a,b ≠ 0

g) \(\frac{1}{1+a^2}+\frac{1}{1+b^2}\ge\frac{2}{1+ab}\) ; với ab ≥ 1

h) (a5+b5)(a+b) ≥ (a4+b4)(a2+b2) ; với ab > 0

Trần Quốc Khanh
4 tháng 4 2020 lúc 20:30

a/CM: \(\left(\frac{a+b}{2}\right)^2\ge ab\)

\(\Leftrightarrow\frac{a+b}{2}\ge\sqrt{ab}\)

\(\Leftrightarrow a+b\ge2\sqrt{ab}\)

\(\Leftrightarrow\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)^2\ge0\) ( luôn đúng với mọi a,b>0)

CM: \(\frac{a^2+b^2}{2}\ge\left(\frac{a+b}{2}\right)^2\)

\(\Leftrightarrow\frac{2\left(a^2+b^2\right)}{4}\ge\frac{\left(a+b\right)^2}{4}\)

\(\Leftrightarrow2\left(a^2+b^2\right)\ge\left(a+b\right)^2\)

\(\Leftrightarrow a^2+b^2\ge2ab\) ( luôn đúng)

b/CM: \(\frac{a^3+b^3}{2}\ge\left(\frac{a+b}{2}\right)^3\)

\(\Leftrightarrow\frac{4\left(a^3+b^3\right)}{8}\ge\frac{\left(a+b\right)^3}{8}\)

\(\Leftrightarrow3\left(a^3+b^3\right)\ge3a^2b+3ab^2\)

\(\Leftrightarrow a^2\left(a-b\right)+b^2\left(b-a\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)\left(a^2-b^2\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\left(a+b\right)\ge0\) ( luôn đúng với mọi a,b>0)

c/CM: \(a^4+b^4\ge a^3b+ab^3\)

\(\Leftrightarrow a^3\left(a-b\right)-b^3\left(a-b\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\left(a^2+b^2+ab\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\left(a^2+\frac{2ab}{2}+\frac{b^2}{4}+\frac{3b^2}{4}\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\left(\left(a+\frac{b}{2}\right)^2+\frac{3b^2}{4}\right)\ge0\) ( luôn đúng)

d/Ta xét hiệu: \(a^4-4a+3\)

\(=a^4-2a^2+1+2a^2-4a+2\)

\(=\left(a-1\right)^2+2\left(a-1\right)^2\ge0\)

Suy ra BĐT luôn đúng

e/Ta xét hiệu:( Làm nhanh)

\(a^3+b^3+c^3-3abc\)\(=\left(a+b+c\right)\left(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca\right)\)

\(=\frac{1}{2}\left(a+b+c\right)\left(\left(a-b\right)^2+\left(b-c\right)^2+\left(c-a\right)^2\right)\ge0\)

f/Ta có: \(\frac{a^6}{b^2}-a^4+\frac{a^2b^2}{4}+\frac{b^6}{a^2}-b^4+\frac{a^2b^2}{4}\)

\(=\left(\frac{a^3}{b}-\frac{ab}{2}\right)^2+\left(\frac{b^3}{a}-\frac{ab}{2}\right)^2\ge0\)(1)

\(\frac{a^2b^2}{4}+\frac{a^2b^2}{4}\ge0\)(2)

Lấy (1) trừ (2) được: \(\frac{a^6}{b^2}+\frac{b^6}{a^2}-a^4-b^4\ge0\RightarrowĐPCM\)

g/Làm rồi..xem lại trong trang cá nhân

h/Xét hiệu có: \(\left(a^5+b^5\right)\left(a+b\right)-\left(a^4+b^4\right)\left(a^2+b^2\right)\)

\(=a^5b+ab^5-a^2b^4-a^4b^2\)

\(=a^4b\left(a-b\right)-ab^4\left(a-b\right)\)

\(=ab\left(a^2-b^2\right)\left(a-b\right)\)

\(=ab\left(a+b\right)\left(a-b\right)^2\ge0\forall ab>0\)

Suy ra ĐPCM

Bình luận (0)
 Khách vãng lai đã xóa

Các câu hỏi tương tự
Tranh Diệp Phi
Xem chi tiết
๖ۣۜDũ๖ۣۜN๖ۣۜG
Xem chi tiết
Vũ Khánh Huyền
Xem chi tiết
Y
Xem chi tiết
Trần Quý
Xem chi tiết
MInemy Nguyễn
Xem chi tiết
Agami Raito
Xem chi tiết
Hạ Vy
Xem chi tiết
tthnew
Xem chi tiết