§1. Bất đẳng thức

Phạm Lợi

1)cho a,b,c >0. \(cmr:\dfrac{1}{a^2+bc}+\dfrac{1}{b^2+ca}+\dfrac{1}{c^2+ab}\le\dfrac{a+b+c}{2abc}\)

2) cho a,b,c>0 và a+b+c=1. \(cmr:\left(1+\dfrac{1}{a}\right)\left(1+\dfrac{1}{b}\right)\left(1+\dfrac{1}{c}\right)\ge64\)

3) cho a,b,c>0. \(cme:\dfrac{a^2}{b^2}+\dfrac{b^2}{c^2}+\dfrac{c^2}{a^2}\ge\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{c}+\dfrac{c}{a}\)

4) cho a,b,c>0 .\(cmr:\dfrac{a^3}{b^3}+\dfrac{b^3}{c^3}+\dfrac{c^3}{a^3}\ge\dfrac{a^2}{b^2}+\dfrac{b^2}{c^2}+\dfrac{c^2}{a^2}\)

5)cho a,b,c>0. cmr: \(\dfrac{1}{a\left(a+b\right)}+\dfrac{1}{b\left(b+c\right)}+\dfrac{1}{c\left(c+a\right)}\ge\dfrac{27}{2\left(a+b+c\right)^2}\)

đề bài khó wá
3 tháng 1 2019 lúc 18:49

3/ Áp dụng bất đẳng thức AM-GM, ta có :

\(\dfrac{a^2}{b^2}+\dfrac{b^2}{c^2}\ge2\sqrt{\dfrac{\left(ab\right)^2}{\left(bc\right)^2}}=\dfrac{2a}{c}\)

\(\dfrac{b^2}{c^2}+\dfrac{c^2}{a^2}\ge2\sqrt{\dfrac{\left(bc\right)^2}{\left(ac\right)^2}}=\dfrac{2b}{a}\)

\(\dfrac{c^2}{a^2}+\dfrac{a^2}{b^2}\ge2\sqrt{\dfrac{\left(ac\right)^2}{\left(ab\right)^2}}=\dfrac{2c}{b}\)

Cộng 3 vế của BĐT trên ta có :

\(2\left(\dfrac{a^2}{b^2}+\dfrac{b^2}{c^2}+\dfrac{c^2}{a^2}\right)\ge2\left(\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{c}+\dfrac{c}{a}\right)\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2}{b^2}+\dfrac{b^2}{c^2}+\dfrac{c^2}{a^2}\ge\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{c}+\dfrac{c}{a}\left(\text{đpcm}\right)\)

Bình luận (1)
Akai Haruma
4 tháng 1 2019 lúc 0:56

Bài 1:

Áp dụng BĐT AM-GM ta có:

\(\frac{1}{a^2+bc}+\frac{1}{b^2+ac}+\frac{1}{c^2+ab}\leq \frac{1}{2\sqrt{a^2.bc}}+\frac{1}{2\sqrt{b^2.ac}}+\frac{1}{2\sqrt{c^2.ab}}=\frac{\sqrt{ab}+\sqrt{bc}+\sqrt{ac}}{2abc}\)

Tiếp tục áp dụng BĐT AM-GM:

\(\sqrt{bc}+\sqrt{ac}+\sqrt{ab}\leq \frac{b+c}{2}+\frac{c+a}{2}+\frac{a+b}{2}=a+b+c\)

Do đó:

\(\frac{1}{a^2+bc}+\frac{1}{b^2+ac}+\frac{1}{c^2+ab}\leq \frac{\sqrt{ab}+\sqrt{bc}+\sqrt{ca}}{2abc}\leq \frac{a+b+c}{2abc}\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c$

Bình luận (0)
Akai Haruma
4 tháng 1 2019 lúc 0:59

Bài 2:

Thay $1=a+b+c$ và áp dụng BĐT AM-GM ta có:

\(\left(1+\frac{1}{a}\right)\left(1+\frac{1}{b}\right)\left(1+\frac{1}{c}\right)=\frac{(a+1)(b+1)(c+1)}{abc}\)

\(=\frac{(a+a+b+c)(b+a+b+c)(c+a+b+c)}{abc}\)

\(\geq \frac{4\sqrt[4]{a.a.b.c}.4\sqrt[4]{b.a.b.c}.4\sqrt[4]{c.a.b.c}}{abc}=\frac{64abc}{abc}=64\)

Ta có đpcm
Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=\frac{1}{3}$

Bình luận (0)
Akai Haruma
4 tháng 1 2019 lúc 1:07

Bài 3:

Áp dụng BĐT AM-GM ta có:

\(\frac{a^2}{b^2}+1\geq 2\sqrt{\frac{a^2}{b^2}.1}=\frac{2a}{b}\). Tương tự:

\(\frac{b^2}{c^2}+1\geq \frac{2b}{c}; \frac{c^2}{a^2}+1\geq \frac{2c}{a}\)

Cộng các BĐT vừa thu được ta có :

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

Mà theo BĐT AM-GM : \(\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\geq 3\sqrt[3]{\frac{a}{b}.\frac{b}{c}.\frac{c}{a}}=3\)

Suy ra: \(\frac{a^2}{b^2}+\frac{b^2}{c^2}+\frac{c^2}{a^2}+3\geq 2\left(\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\right)\geq \frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}+3\)

\(\Rightarrow \frac{a^2}{b^2}+\frac{b^2}{c^2}+\frac{c^2}{a^2}\geq \frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c$

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

Hoặc bạn có thể áp dụng BĐT Bunhiacopxky kết hợp AM-GM:

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

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

Bình luận (0)
Akai Haruma
4 tháng 1 2019 lúc 1:10

Bài 4:

Áp dụng BĐT Bunhiacopxky:

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

Mà theo kết quả bài 3 thì ta có:

\(\frac{a^2}{b^2}+\frac{b^2}{c^2}+\frac{c^2}{a^2}\geq \frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\). Do đó:

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

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

Ta có đpcm

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c$

Bình luận (0)
Akai Haruma
4 tháng 1 2019 lúc 1:23

Bài 5:

Áp dụng BĐT AM-GM:

\((a+b+c)^2.\text{VT}=\frac{(a+b+c)^2}{a(a+b)}+\frac{(a+b+c)^2}{b(b+c)}+\frac{(a+b+c)^2}{c(c+a)}\)

\(=\frac{(a+b)^2+c^2+2c(a+b)}{a(a+b)}+\frac{a^2+(b+c)^2+2a(b+c)}{b(b+c)}+\frac{b^2+(c+a)^2+2b(c+a)}{c(c+a)}\)

\(=\frac{\frac{1}{4}(a+b)^2+c^2+2c(a+b)+\frac{3}{4}(a+b)^2}{a(a+b)}+\frac{a^2+\frac{1}{4}(b+c)^2+2a(b+c)+\frac{3}{4}(b+c)^2}{b(b+c)}+\frac{b^2+\frac{1}{4}(c+a)^2+2b(c+a)+\frac{3}{4}(c+a)^2}{c(c+a)}\)

\(\geq \frac{c(a+b)+2c(a+b)+\frac{3}{4}(a+b)^2}{a(a+b)}+\frac{a(b+c)+2a(b+c)+\frac{3}{4}(b+c)^2}{b(b+c)}+\frac{b(c+a)+2b(c+a)+\frac{3}{4}(c+a)^2}{c(c+a)}\)

\(=\frac{3c}{a}+\frac{3(a+b)}{4c}+\frac{3a}{b}+\frac{3(b+c)}{4b}+\frac{3b}{c}+\frac{3(c+a)}{4c}\)

\(=3\left(\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\right)+\frac{3}{4}\left(\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}+\frac{a}{c}+\frac{c}{b}+\frac{b}{a}\right)\)

\(\geq 3.3\sqrt[3]{1}+\frac{3}{4}.6\sqrt[6]{1}=\frac{27}{2}\)

Suy ra : \(\text{VT}\geq \frac{27}{2(a+b+c)^2}\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c$

Bình luận (0)
Akai Haruma
4 tháng 1 2019 lúc 1:29

Cách khác bài 5:

Áp dụng BĐT AM-GM ta có:

\(\text{VT}\geq 3\sqrt[3]{\frac{1}{a(a+b)}.\frac{1}{b(b+c)}.\frac{1}{c(c+a)}}=3\sqrt[3]{\frac{1}{a(b+c)b(c+a)c(a+b)}}=\frac{3}{\sqrt[3]{(ab+ac)(bc+ba)(ca+cb)}}(*)\)

Mà cũng theo BĐT AM-GM:

\((ab+ac)(bc+ba)(ca+cb)\leq \left(\frac{ab+ac+bc+ba+ca+cb}{3}\right)^3=\frac{8}{27}(ab+bc+ac)^3\)

\(ab+bc+ac\leq \frac{(a+b+c)^2}{3}\)

\(\Rightarrow (ab+ac)(bc+ba)(ca+cb)\leq \frac{8}{27}.\frac{(a+b+c)^6}{27}(**)\)

Từ \((*); (**)\Rightarrow \text{VT}\geq \frac{3}{\sqrt[3]{\frac{8}{27}.\frac{(a+b+c)^6}{27}}}=\frac{27}{2(a+b+c)^2}\)

Ta có đpcm.

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
My My
Xem chi tiết
Thư Trần
Xem chi tiết
phạm thảo
Xem chi tiết
Đức Huy ABC
Xem chi tiết
Nguyễn Thanh Thủy
Xem chi tiết
Eren
Xem chi tiết
Lê Hà Vy
Xem chi tiết
Hồ Thị Hồng Nghi
Xem chi tiết
Neet
Xem chi tiết