Cho x,y là số dương thỏa mãn x+y=2. CM: \(x^3y^3\left(x^3+y^3\right)\le2\)
Cho x,y là số dương thỏa mãn x+y=2. CM: \(x^3y^3\left(x^3+y^3\right)\le2\)
Áp dụng BĐT Am-Gm ta có:
\(\left[xy\left(x+y\right)\right]\left[xy\left(x+y\right)\right]\left[xy\left(x+y\right)\right]\left(x^3+y^3\right)\le\left[\dfrac{3xy\left(x+y\right)+x^3+y^3}{4}\right]^4\)( dạng \(abcd\le\left(\dfrac{a+b+c+d}{4}\right)^4\))
\(\Leftrightarrow\left(x+y\right)^3.x^3y^3\left(x^3+y^3\right)\le\dfrac{\left(x+y\right)^{12}}{4^4}\)
\(\Leftrightarrow x^3y^3\left(x^3+y^3\right)\le\dfrac{\left(x+y\right)^9}{4^4}=\dfrac{2^9}{2^8}=2\)
Dấu = xảy ra khi x=y=1
cho a,b,c dương thỏa mãn abc=1 Cm
1/(a2+2b2+3)+1/(b2+2c2+3)+1/(c2+2a2+3)<=1/2
Lời giải:
Áp dụng bđt AM-GM:
\(a^2+2b^2+3=(a^2+b^2)+(b^2+1)+2\geq 2(ab+b+1)\)
\(\Rightarrow \frac{1}{a^2+2b^2+3}\leq \frac{1}{2(ab+b+1)}\). Tương tự với các phân thức còn lại:
\(\Rightarrow 2\text{VT}\leq \frac{1}{ab+b+1}+\frac{1}{bc+c+1}+\frac{1}{ca+a+1}=A\)
Dựa vào đk \(abc=1\) dễ thấy \(A=1\).
Cách CM:
\(A=\frac{c}{1+bc+c}+\frac{1}{bc+c+1}+\frac{1}{ca+a+1}=\frac{c+1}{bc+c+1}+\frac{bc}{c+1+bc}=1\) (đpcm)
\(\Rightarrow \text{VT}\leq \frac{1}{2}\)
Dấu bằng xảy ra khi \(a=b=c=1\)
Cho các số thực dương a,b,c thay đổi thỏa mãn: \(a^2+b^2+c^2=3\)
CMR: \(\frac{x}{3-yz}+\frac{y}{3-xz}+\frac{z}{3-xy}\le \frac{3}{2}\)
Sửa: \(x^2+y^2+z^2=3\)
Ta có: \(f\left(x\right)=\dfrac{x}{3-yz}\le\dfrac{2x}{6-\left(y^2+z^2\right)}=\dfrac{2x}{x^2+3}\)
\(\Rightarrow f''\left(x\right)=\dfrac{4x\left(x-3\right)\left(x+3\right)}{\left(x^2+3\right)^3}< 0\forall x\le3\) là hàm lõm
Áp dụng BĐT Jensen ta có:
\(f\left(a\right)+f\left(b\right)+f\left(c\right)\le3f\left(\dfrac{a+b+c}{3}\right)\le3f\left(1\right)=\dfrac{3}{2}\)
cho \(a>0 ;b>0\) và \(a+b=1\). Tìm GTNN \(S=\left(1+\dfrac{1}{a}\right)\left(1+\dfrac{1}{b}\right)\)
\(S=\left(1+\dfrac{1}{a}\right)\left(1+\dfrac{1}{b}\right)=\dfrac{a+1}{a}.\dfrac{b+1}{b}\)
\(=\dfrac{a+a+b}{a}.\dfrac{b+a+b}{b}=\dfrac{2a+b}{a}.\dfrac{a+2b}{b}\)
\(=\dfrac{2a^2+4ab+ab+2b^2}{ab}=\dfrac{2\left(a^2+2ab+b^2\right)}{ab}+\dfrac{ab}{ab}\)
\(=\dfrac{2}{ab}+1\)
Ta có \(\left(a-b\right)^2\ge0\Rightarrow a^2+b^2+2ab\ge0\Rightarrow2ab\le a^2+b^2\)
\(\Rightarrow4ab\le\left(a+b\right)^2=1\Rightarrow ab\le\dfrac{1}{4}\Rightarrow\dfrac{2}{ab}\ge8\Rightarrow\dfrac{2}{ab}+1\ge9\)
hay S>=9
Dấu = xảy ra khi a=b=1/2
vậy minS=9 khi a=b=1/2
giải bất phương trình:
\(\sqrt{x+1}\le\dfrac{x^2-x-2\sqrt[3]{2x+1}}{\sqrt[3]{2x+1}-3}\)
Cho các số dương x,y thỏa mãn \(x^2+y^2+\frac{1}{xy}=3\) Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
P=\(2(\frac{1}{1+x^2}+\frac{1}{1+y^2})-\frac{3}{1+2xy}\)
Lời giải:
Áp dụng BĐT AM-GM:
\(3=x^2+y^2+\frac{1}{xy}\geq 2xy+\frac{1}{xy}\)
Đặt \(xy=t\Rightarrow 3\geq 2t+\frac{1}{t}\)
\(\Leftrightarrow 3t\geq 2t^2+1\Leftrightarrow 2t^2-3t+1\leq 0\)
\(\Leftrightarrow (2t-1)(t-1)\leq 0\Rightarrow \frac{1}{2}\leq t\leq 1\)
Với \(t=xy\leq 1\) ta có bổ đề sau:
\(\frac{1}{x^2+1}+\frac{1}{y^2+1}\leq \frac{2}{xy+1}(*)\)
Việc chứng minh bổ đề trên rất đơn giản. Thực hiện biến đổi tương đương và rút gọn ta thu được:
\((*)\Leftrightarrow (xy-1)(x-y)^2\leq 0\) (luôn đúng do \(xy\leq 1\) )
Áp dụng bổ đề trên vào bài toán đã cho:
\(P=2\left(\frac{1}{x^2+1}+\frac{1}{y^2+1}\right)-\frac{3}{2xy+1}\leq \frac{4}{xy+1}-\frac{3}{2xy+1}\)
\(\Leftrightarrow P\leq \frac{4}{t+1}-\frac{3}{2t+1}\)
Ta sẽ chứng minh \(\frac{4}{t+1}-\frac{3}{2t+1}\leq \frac{7}{6}\)
\(\Leftrightarrow \frac{5t+1}{2t^2+3t+1}\leq \frac{7}{6}\)
\(\Leftrightarrow 30t+6\leq 14t^2+21t+7\)
\(\Leftrightarrow 14t^2-9t+1\geq 0\)
\(\Leftrightarrow (2t-1)(7t-1)\geq 0\)
BĐT trên luôn đúng do \(t\geq \frac{1}{2}\)
Như vậy: \(P\leq \frac{4}{t+1}-\frac{3}{2t+1}\leq \frac{7}{6}\)
Vậy \(P_{\max}=\frac{7}{6}\). Dấu bằng xảy ra khi \(x=y=\frac{1}{\sqrt{2}}\)
cho a,b,c>0 và \(a^2+b^2+c^2=1\) cmr
\(\dfrac{1}{a^2+b^2}+\dfrac{1}{b^2+c^2}+\dfrac{1}{c^2+a^2}\le\dfrac{a^3+b^3+c^3}{2abc}+3\)
Ta có : \(\dfrac{1}{a^2+b^2}+\dfrac{1}{b^2+c^2}+\dfrac{1}{c^2+a^2}\le\dfrac{a^3+b^3+c^3}{2abc}+3\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2+b^2+c^2}{a^2+b^2}+\dfrac{a^2+b^2+c^2}{b^2+c^2}+\dfrac{a^2+b^2+c^2}{c^2+a^2}\le\dfrac{a^3}{2abc}+\dfrac{b^3}{2abc}+\dfrac{b^3}{2abc}+3\)( vì \(a^2+b^2+c^2=1\) )
\(\Leftrightarrow3+\dfrac{a^2}{b^2+c^2}+\dfrac{b^2}{c^2+a^2}+\dfrac{c^2}{a^2+b^2}\le\dfrac{a^2}{2bc}+\dfrac{b^2}{2ca}+\dfrac{c^2}{2ab}+3\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2}{b^2+c^2}+\dfrac{b^2}{c^2+a^2}+\dfrac{c^2}{a^2+b^2}\le\dfrac{a^2}{2bc}+\dfrac{b^2}{2ac}+\dfrac{c^2}{2ab}\)
Mà theo bất đẳng thức cô-si , ta có : \(b^2+c^2\ge2bc\)\(\Rightarrow\dfrac{a^2}{b^2+c^2}\le\dfrac{a^2}{2bc}\)
Tương tự ta cũng có : \(\dfrac{b^2}{c^2+a^2}\le\dfrac{b^2}{2ca},\dfrac{c^2}{a^2+b^2}\le\dfrac{c^2}{2ab}\)
Cộng các bất đẳng thức trên lại với nhau ta được :
\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2}{b^2+c^2}+\dfrac{b^2}{c^2+a^2}+\dfrac{c^2}{a^2+b^2}\le\dfrac{a^2}{2bc}+\dfrac{b^2}{2ac}+\dfrac{c^2}{2ab}\)
Do đó bất đẳng thức ban đầu được chứng minh .
Cho 2 số thực dương x,y thỏa mãn \(2\sqrt{xy}+\frac{x}{3}=1\)Tìm Min P=\(\frac{y}{x}+\frac{4x}{3y}+15xy\)
Cho a,b tm: \(|a|\ge2; |b|\ge2\) CMR
\(a^2+1)(b^2+1)\ge (a+b)(ab+1)+5\)
*Th1: Xét a;b < 0 thì \(a\le-2;b\le-2\)
khi đó VF âm và VT luôn dương nên BĐT luôn xảy ra.
*Th2: Xét a;b > 0 thì \(a\ge2;b\ge2\).
\(BDT\Leftrightarrow2a^2b^2+2a^2+2b^2+2\ge2\left(ab+1\right)\left(a+b\right)+10\)
\(\Leftrightarrow\left[\left(a+b\right)^2+a^2b^2-2ab\left(a+b\right)\right]+\left(a^2b^2-8ab+16\right)+\left(a^2+b^2-2ab\right)+8ab-2a-2b-24\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b-ab\right)^2+\left(ab-4\right)^2+\left(a-b\right)^2+\left(a-2\right)\left(b-2\right)+7\left(ab-4\right)\ge0\)
( đúng)
Vậy BĐT được chứng minh.
cho x, y ,z là số dương biết \(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}=2\)
CMR \(x+y+2z^2\ge6\)
\(2=\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}=\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{4}{4z}\ge\dfrac{\left(1+1+2\right)^2}{x+y+4z}\ge\dfrac{16}{x+y+2z^2+2}\\ \Rightarrow x+y+2z^2+2\ge8\\ \Rightarrow x+y+2z^2\ge6\)