Violympic toán 8

Hoàng Diệu Anh

Cho a, b,c >0

Cm:(a^3+b^3+c^3)(1/a+1/b+1/c)> =(a+b+c)^2

Nguyễn Việt Lâm
11 tháng 3 2019 lúc 18:21

Theo BĐT Holder ta có:

\(9\left(a^3+b^3+c^3\right)=\left(a^3+b^3+c^3\right)\left(1+1+1\right)\left(1+1+1\right)\ge\left(a.1.1+b.1.1+c.1.1\right)^3\)

\(\Rightarrow9\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge\left(a+b+c\right)^3\Rightarrow a^3+b^3+c^3\ge\frac{\left(a+b+c\right)^3}{9}\)

\(\Rightarrow P=\left(a^3+b^3+c^3\right)\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\ge\frac{\left(a+b+c\right)^3}{9}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\)

\(\Rightarrow P\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{9}\left(a+b+c\right)\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\)

\(\Rightarrow P\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{9}.3\sqrt[3]{abc}.\frac{3}{\sqrt[3]{abc}}=\left(a+b+c\right)^2\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=1\)

Bình luận (0)
Khôi Bùi
11 tháng 3 2019 lúc 18:37

C/m : \(a^3+b^3+c^3\ge\frac{\left(a+b+c\right)^3}{9}\)

Giả sử đpcm là đúng , ta có :

\(9\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge\left(a+b+c\right)^3\)

\(\Leftrightarrow9\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge\left(a+b\right)^3+3\left(a+b\right)^2c+3\left(a+b\right).c^2+c^3\)

\(\Leftrightarrow9\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge a^3+b^3+c^3+3ab\left(a+b\right)+3\left(a^2+2ab+b^2\right).c+3ac^2+3bc^2\)

\(\Leftrightarrow8\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge3ab\left(a+b\right)+\left(3a^2+6ab+3b^2\right).c+3ac^2+3bc^2\)

\(\Leftrightarrow8\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge\left(3a^2c+3ac^2\right)+\left(3bc^2+3b^2c\right)+3ab\left(a+b\right)+6abc\)

\(\Leftrightarrow8\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge3ac\left(a+c\right)+3bc\left(b+c\right)+3ab\left(a+b\right)+6abc\left(1\right)\)

Do a ; b ; c > 0 , áp dụng BĐT Cô - si , ta có :

\(a^3+b^3+c^3\ge3abc\Rightarrow2\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge6abc\)

Từ ( 1 ) \(\Rightarrow6\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge3ac\left(a+c\right)+3bc\left(b+c\right)+3ab\left(a+b\right)\left(3\right)\)

Áp dụng BĐT phụ \(x^3+y^3\ge xy\left(x+y\right)\) ( tự c/m ) , ta có :

\(3\left(a^3+c^3\right)\ge3ac\left(a+c\right)\) ; \(3\left(b^3+c^3\right)\ge3bc\left(b+c\right);3\left(a^3+b^3\right)\ge3ab\left(a+b\right)\)

\(\Rightarrow6\left(a^2+b^2+c^2\right)\ge3ab\left(a+b\right)+3ac\left(a+c\right)+3bc\left(b+c\right)\left(4\right)\)

( luôn đúng )

Từ ( 3 ) ; ( 4 ) => Điều giả sử là đúng => đpcm

Áp dụng vào bài toán , ta có :

\(\left(a^3+b^3+c^3\right)\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\ge\frac{\left(a+b+c\right)^3}{9}.\frac{9}{a+b+c}=\left(a+b+c\right)^2\)

Dấu " = " xảy ra \(\Leftrightarrow a=b=c\)

Bình luận (0)
Nguyễn Thành Trương
11 tháng 3 2019 lúc 18:39

+Chứng minh \(a^3+b^3+c^3\ge\dfrac{\left(a+b+c\right)^3}{9}\text{ }\left(1\right)\)

\(\left(1\right)\Leftrightarrow9\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge\left(a+b+c\right)^3\)

\(\Leftrightarrow8\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge3ab\left(a+b\right)+3bc\left(b+c\right)+3ca\left(c+a\right)+6abc\)

Ta có: \(a^3+b^3-ab\left(a+b\right)=\left(a-b\right)^2\left(a+b\right)\ge0\Rightarrow ab\left(a+b\right)\le a^3+b^3\), tương tự 2 cụm còn lại.

Theo BĐT Côsi: \(3abc\le a^3+b^3+c^3\)

Cộng theo vế ta có đpcm.

+Chứng minh: \(\dfrac{1}{a}+\frac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\ge\dfrac{9}{a+b+c}\)

Theo BĐT Côsi: \(\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\left(a+b+c\right)\ge3\sqrt[3]{\dfrac{1}{a}.\dfrac{1}{b}.\dfrac{1}{c}}.3\sqrt[3]{a.b.c}=9\)

\(\Rightarrow\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\ge\dfrac{9}{a+b+c}\)

\(\Rightarrow\left(a^3+b^3+c^3\right)\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\ge\dfrac{\left(a+b+c\right)^3}{9}.\dfrac{9}{a+b+c}=\left(a+b+c\right)^2\)

Dấu bằng xảy ra khi 3 biến bằng nhau.

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
Khanh Hoa
Xem chi tiết
kudo shinichi
Xem chi tiết
Nguyễn Minh Tuấn
Xem chi tiết
Online Math
Xem chi tiết
Mai Nguyễn
Xem chi tiết
Big City Boy
Xem chi tiết
Big City Boy
Xem chi tiết
Big City Boy
Xem chi tiết
Phương Trần Hồng
Xem chi tiết