Chương 4: BẤT ĐẲNG THỨC, BẤT PHƯƠNG TRÌNH

Theo hệ quả của bất đẳng thức Cauchy

\(\Rightarrow\left(a+b+c\right)^2\ge3\left(ab+bc+ca\right)\)

\(\Rightarrow3\ge ab+bc+ca\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}3+a^2\ge\left(a+c\right)\left(a+b\right)\\3+b^2\ge\left(a+b\right)\left(b+c\right)\\3+c^2\ge\left(a+c\right)\left(b+c\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{bc}{\sqrt{3+a^2}}\le\dfrac{bc}{\sqrt{\left(a+c\right)\left(a+b\right)}}\\\dfrac{ca}{\sqrt{3+b^2}}\le\dfrac{ca}{\sqrt{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}}\\\dfrac{ab}{\sqrt{3+c^2}}\le\dfrac{ab}{\sqrt{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow VT\le\dfrac{bc}{\sqrt{\left(a+c\right)\left(a+b\right)}}+\dfrac{ca}{\sqrt{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}}+\dfrac{ab}{\sqrt{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}\)

\(\Leftrightarrow VT\le\sqrt{\dfrac{b^2c^2}{\left(a+c\right)\left(a+b\right)}}+\sqrt{\dfrac{c^2a^2}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}}+\sqrt{\dfrac{a^2b^2}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}\) (1)

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\sqrt{\dfrac{b^2c^2}{\left(a+c\right)\left(a+b\right)}}\le\dfrac{\dfrac{bc}{a+c}+\dfrac{bc}{a+b}}{2}\\\sqrt{\dfrac{c^2a^2}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}}\le\dfrac{\dfrac{ca}{a+b}+\dfrac{ca}{b+c}}{2}\\\sqrt{\dfrac{a^2b^2}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}\le\dfrac{\dfrac{ab}{a+c}+\dfrac{ab}{b+c}}{2}\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\sqrt{\dfrac{b^2c^2}{\left(a+c\right)\left(a+b\right)}}+\sqrt{\dfrac{c^2a^2}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}}+\sqrt{\dfrac{a^2b^2}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}\le\dfrac{\left(\dfrac{bc}{a+c}+\dfrac{ab}{a+c}\right)+\left(\dfrac{bc}{a+b}+\dfrac{ca}{a+b}\right)+\left(\dfrac{ab}{b+c}+\dfrac{ca}{b+c}\right)}{2}\)

\(\Rightarrow\sqrt{\dfrac{b^2c^2}{\left(a+c\right)\left(a+b\right)}}+\sqrt{\dfrac{c^2a^2}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}}+\sqrt{\dfrac{a^2b^2}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}\le\dfrac{a+b+c}{2}=\dfrac{3}{2}\) (2)

Xét \(\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{c+a}+\dfrac{c}{a+b}\)

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

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz dạng phân thức

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

Theo hệ quả của bất đẳng thức Cauchy

\(\Rightarrow\left(a+b+c\right)^2\ge3\left(ab+bc+ca\right)\)

\(\Rightarrow\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(ab+bc+ca\right)}\ge\dfrac{3\left(ab+bc+ca\right)}{2\left(ab+bc+ca\right)}=\dfrac{3}{2}\)

\(\Rightarrow\dfrac{a^2}{ab+ac}+\dfrac{b^2}{bc+ab}+\dfrac{c^2}{ca+bc}\ge\dfrac{3}{2}\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{c+a}+\dfrac{c}{a+b}\ge\dfrac{3}{2}\) (3)

Từ (1) , (2) , (3)

\(\Rightarrow VT\le\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{c+a}+\dfrac{c}{a+b}\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{bc}{\sqrt{a^2+3}}+\dfrac{ca}{\sqrt{b^2+3}}+\dfrac{ab}{\sqrt{c^2+3}}\le\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{c+a}+\dfrac{c}{a+b}\) (đpcm)

Dấu " = " xảy ra khi \(a=b=c=1\)

Lời giải:

Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz ta có:

\(\left [\frac{9}{1-(xy+yz+xz)}+\frac{1}{4xyz}\right]\left [1-(xy+yz+xz)+9xyz\right ]\geq (3+\frac{3}{2})^2=\frac{81}{4}\)

\(\Rightarrow P\geq \frac{81}{4[1-(xy+yz+xz)+9xyz]}\) $(1)$

Áp dụng BĐT Am-Gm: \(xy+yz+xz=(x+y+z)(xy+yz+xz)\geq 9xyz\)

\(\Rightarrow 1-(xy+yz+xz)+9xyz\leq 1\) $(2)$

Từ \((1),(2)\Rightarrow P\geq \frac{81}{4}\)

Vậy \(P_{\min}=\frac{81}{4}\Leftrightarrow (x,y,z)=\left(\frac{1}{3},\frac{1}{3},\frac{1}{3}\right)\)

Câu 1)

Gọi PT đường thẳng $MK$ là \((\Delta):y=ax+b\)

Vì \((\Delta)\perp (d)\Rightarrow a(-2)=-1\Rightarrow a=\frac{1}{2}\)

Mặt khác \(M(3,3)\in (\Delta)\Rightarrow 3=\frac{3}{2}+b\Rightarrow b=\frac{3}{2}\Rightarrow (\Delta):y=\frac{x}{2}+\frac{3}{2}\)

Gọi tọa độ của $K=(m,n)$. Vì \(K\in (\Delta),(d)\) nên \(\left\{\begin{matrix} n=\frac{m}{2}+\frac{3}{2}\\ n=-2m+4\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} m=1\\ n=2\end{matrix}\right.\Rightarrow K(1,2)\)

Từ đkđb có $K$ là trung điểm của $MP$. Do đó:

\(\left\{\begin{matrix} m=1=\frac{3+x_P}{2}\\ n=2=\frac{3+y_P}{2}\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} x_P=-1\\ y_P=1\end{matrix}\right.\Rightarrow P(-1,1)\)

Câu 2:

a) Ta có \(\left\{\begin{matrix} (d):y=\frac{x}{2}-2\\ (d'):y=\frac{-3x}{2}+4\end{matrix}\right.\Rightarrow \) phương trình hoành độ giao điểm là:

\(\frac{x}{2}-2=\frac{-3x}{2}+4(1)\Leftrightarrow x=3\Rightarrow y=\frac{-1}{2}\)

Rõ ràng PT $(1)$ có nghiệm nên hai đường thẳng cắt nhau tại \(M(3,\frac{-1}{2})\)

b) Gọi PT đường thẳng cần tìm là $y=ax+b$

Vì đường thẳng đó vuông góc với $(d)$ nên \(\frac{a}{2}=-1\Rightarrow a=-2\)

Do $M$ thuộc đường thẳng đó nên \(-\frac{1}{2}=3(-2)+b\Rightarrow b=\frac{11}{2}\)

\(\Rightarrow \text{PTĐT}:y=-2x+\frac{11}{2}\)

tao cần gì phải trả lời

a) x4 + (1 - 2m)x2 + m2 - 1 = 0 (1)

Đặt t=x² ta dc PT: t²+(1-2m)t+m²-1=0(2)

Để PT (1) thì PT(2) vô nghiệm:

Để PT(2) vô nghiệm thì: \(\Delta=\left(1-2m\right)^2-4.\left(m^2-1\right)<0\Leftrightarrow1-4m+4m^2-4m^2+4<0\)

<=>5-4m<0

<=>m>5/4

b)Để PT(1) có 2 nghiệm phân biệt thì PT(2) có duy nhất 1 nghiệm

Để PT(2) có duy nhất 1 nghiệm thì:

\(\Delta=5-4m=0\Leftrightarrow m=\frac{5}{4}\)

c)Để PT(1) có 4 nghiệm phân biệt thì PT(2) có 2 nghiệm phân biệt:

Để PT(2) có 2 nghiệm phân biệt thì:

\(\Delta=5-4m\ge0\Leftrightarrow m\le\frac{5}{4}\)

Mem đây ko rành lắm sai bỏ qua

Lời giải:

Áp dụng bất đẳng thức AM_GM kết hợp với $abc=1$:

\(\frac{a}{b}+\frac{a}{c}+1\geq 3\sqrt[3]{\frac{a^2}{bc}}=3a\). Tương tự với các phân thức khác

\(\Rightarrow \frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}+2\left(\frac{b}{a}+\frac{c}{b}+\frac{a}{c}\right)\geq \frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}+\frac{b}{a}+\frac{c}{b}+\frac{a}{c}+3\geq 3(a+b+c)\)

Tiếp tục áp dụng AM_GM:

\(\frac{b}{a}+b^2c^2a+c\geq 3\sqrt[3]{b^3c^3}=3bc......\), công theo vế và rút gọn

\(\Rightarrow \frac{b}{a}+\frac{c}{b}+\frac{a}{c}+a+b+c\geq 2(ab+bc+ac)=2\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\)

Cộng hai BĐT thu được lại, ta có:

\(\Rightarrow \frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}+3\left(\frac{b}{a}+\frac{c}{b}+\frac{a}{c}\right)\geq 2\left(a+b+c+\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\)

Ta có đpcm. Dấu $=$ xảy ra khi $a=b=c=1$

Lời giải:

1. Gọi đường thẳng cần tìm có dạng \((d):y=ax+b\)

Vì \(I(3;1)\in (d)\Rightarrow 1=3a+b\Rightarrow b=1-3a\Rightarrow y=ax+1-3a\)

Xét \((d)\cap Ox\equiv C\Rightarrow \left\{\begin{matrix} y_C=0\\ x_c=\frac{3a-1}{a}\end{matrix}\right.\)

Xét \((d)\cap Oy\equiv D\Rightarrow \left\{\begin{matrix} x_D=0\\ y_D=1-3a\end{matrix}\right.\)

Mặt khác \(CE=DE\Rightarrow \left ( \frac{3a-1}{a}-2 \right )^2+4=4+(1-3a+2)^2\)

\(\Leftrightarrow a\in \left \{ \frac{-1}{3};\frac{1}{3};1 \right \}\) \(\Rightarrow \left[ \begin{array}{ll} y=\frac{x}{3} \\ y=\frac{-x}{3}+2 \\ y=x-2 \end{array} \right.\).

Vì $D\neq E$ nên \(\left[ \begin{array}{ll} y=\frac{-x}{3}+2 \\ y=x-2 \end{array} \right.\). Đây chính là hai phương trình đường thẳng cần tìm.

2) Gọi đường thẳng cần tìm có tên là $(d')$

Vì $(d')$ đối xứng với $(d)$ qua một điểm nên \((d)\parallel (d')\Rightarrow (d'): x-2y+t=0\)

Với $M$ là một điểm trên $(d)$, chọn $M(7;1)$. Khi đó $M'\in (d')$ phải đối xứng với $M$ qua $A$, tức là $A$ là trung điểm của $MM'$

\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} 2=x_A=\frac{x_M+x_{M'}}{2}=\frac{7+x_{M'}}{2}\\ 1=y_A=\frac{y_M+y_{M'}}{2}=\frac{1+y_{M'}}{2}\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} x_{M'}=-3\\ y_{M'}=1\end{matrix}\right.\)

Vì $M'\in (d')$ nên \(-3-2+c=0\Rightarrow c=5\Rightarrow (d'):2x-y+5=0\)

Lời giải:

Ta đi CM BĐT phụ sau: \(\frac{x}{x^2+1}\leq \frac{18x}{25}+\frac{3}{50}\). \((\star)\)

\(\Leftrightarrow \) \((4x+3)(3x-1)^2\geq 0\) (đúng với mọi $x$ dương)

Do đó $(\star)$ luôn đúng. Thiết lập các BĐT tương tự với $y,z$ rồi cộng lại, ta thu được \(\frac{x}{x^2+1}+\frac{y}{y^2+1}+\frac{z}{z^2+1}\leq \frac{18}{25}+\frac{9}{50}=\frac{9}{10}\) (đpcm)

Dấu $=$ xảy ra khi $x=y=z=\frac{1}{3}$

Áp dụng bđt Cô si với 2 số dương là: \(\sqrt{\frac{b+c}{a}}\) và 1 ta có:

\(\left(\frac{b+c}{a}+1\right):2\ge\sqrt{\frac{b+c}{a}.1}\)

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

hay \(\sqrt{\frac{a}{b+c}}\ge\frac{2a}{a+b+c}\left(1\right)\)

Tương tự như trên ta cũng có:

\(\sqrt{\frac{b}{a+c}}\ge\frac{2b}{a+b+c}\left(2\right)\)

\(\sqrt{\frac{c}{a+b}}\ge\frac{2c}{a+b+c}\left(3\right)\)

Từ (1); (2) và (3) \(\Rightarrow\sqrt{\frac{a}{b+c}}+\sqrt{\frac{b}{a+c}}+\sqrt{\frac{c}{a+b}}\ge\frac{2a}{a+b+c}+\frac{2b}{a+b+c}+\frac{2c}{a+b+c}=\frac{2.\left(a+b+c\right)}{a+b+c}=2\)

Dấu "=" xảy ra khi \(\begin{cases}\sqrt{\frac{b+c}{a}}=1\\\sqrt{\frac{a+c}{b}}=1\\\sqrt{\frac{a+b}{c}}=1\end{cases}\)\(\Leftrightarrow\begin{cases}\frac{b+c}{a}=1\\\frac{a+c}{b}=1\\\frac{a+b}{c}=1\end{cases}\)\(\Leftrightarrow\begin{cases}b+c=a\\a+c=b\\a+b=c\end{cases}\)

\(\Rightarrow2.\left(a+b+c\right)=a+b+c\)\(\Rightarrow a+b+c=0\), mâu thuẫn với đề bài a; b; c là các số dương

Như vậy dấu "=" không xảy ra

Do đó, \(\sqrt{\frac{a}{b+c}}+\sqrt{\frac{b}{a+c}}+\sqrt{\frac{c}{a+b}}>2\left(đpcm\right)\)

Hic .

Định làm mak bj cúp điện nên nghỉ luôn

Ai ngờ dk vào câu hỏi hay

<xxx>

Lời giải:

Không mất tính tổng quát, giả sử \(c=\min (a,b,c)\). Khi đó từ \(ab+bc+ac=3\Rightarrow ab\geq 1\)

Ta có bổ đề sau: Với \(a,b>0,ab\geq 1\) thì \(\frac{1}{a^2+1}+\frac{1}{b^2+1}\geq \frac{2}{ab+1}\)

Cách chứng minh bổ đề rất đơn giản, chỉ cần quy đồng ta có ngay đpcm

-----------------------------------------

Quay trở lại bài toán. Áp dụng bổ đề trên:

\(\Rightarrow \text{VT}\geq \frac{2}{ab+1}+\frac{1}{c^2+1}\)

Ta sẽ CM \(\frac{2}{ab+1}+\frac{1}{c^2+1}\geq \frac{3}{2}\Leftrightarrow \frac{2c^2+3+ab}{abc^2+ab+c^2+1}\geq\frac{3}{2}\)

\(\Leftrightarrow c^2+3\geq 3abc^2+ab\Leftrightarrow c^2+bc+ca\geq 3abc^2\)

\(\Leftrightarrow a+b+c\geq 3abc\)

BĐT trên hiển nhiên đúng vì theo AM-GM ta có:

\(a+b+c\geq \sqrt{3(ab+bc+ac)}=3\) và \(3=ab+bc+ac\geq 3\sqrt[3]{a^2b^2c^2}\Rightarrow 3abc\leq 3\)

Do đó ta có đpcm

Dấu bằng xảy ra khi \(a=b=c=1\)

\(\int_{\Delta'=\left(m+1\right)^2-3\left(m-1\right)\left(m-2\right)<0}^{m-1>0}\)\(\int\limits^{m>1}_{-2m^2-7m+-5<0}\)=>\(\int_{m<-1;m>\frac{5}{2}}^{m>1}\)=> m > 5/2