Violympic toán 9

Nguyễn Tấn Dũng

cho a,b,c>0

chứng minh \(\sqrt{a^2+b^2-\sqrt{3}ab}+\sqrt{b^2+c^2-bc}\ge\sqrt{a^2+c^2}\)

Trần Quốc Lộc
15 tháng 8 2019 lúc 18:15

\(\text{Ta có }:\left(\sqrt{x^2+y^2}+\sqrt{z^2+t^2}\right)^2\\ =x^2+y^2+2\sqrt{\left(x^2+y^2\right)\left(z^2+t^2\right)}+z^2+t^2\)

Áp dụng định lí bu-nhi-a-cốp-xki:

\(\Rightarrow2\sqrt{\left(x^2+y^2\right)\left(z^2+t^2\right)}\ge2\sqrt{\left(xz+yt\right)^2}=2xz+2yt\\ \Rightarrow\left(\sqrt{x^2+y^2}+\sqrt{z^2+t^2}\right)^2\\ \ge x^2+y^2+2xz+2yt+z^2+t^2\\ =x^2+2xz+z^2+y^2+2yt+t^2\\ =\left(x+z\right)^2+\left(y+t\right)^2\\ \Rightarrow\sqrt{x^2+y^2}+\sqrt{z^2+t^2}\ge\sqrt{\left(x+z\right)^2+\left(y+t\right)^2}\)

Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow\frac{x}{y}=\frac{z}{t}\)

Áp dụng BDT trên

\(\Rightarrow\sqrt{a^2+b^2-\sqrt{3}ab}+\sqrt{b^2+c^2-bc}\\ =\sqrt{\frac{3}{4}a^2-\sqrt{3}ab+b^2+\frac{1}{4}a^2}+\sqrt{b^2-bc+\frac{1}{4}c^2+\frac{3}{4}c^2}\\ =\sqrt{\left(\frac{\sqrt{3}}{2}a-b\right)^2+\frac{1}{4}a^2}+\sqrt{\left(b-\frac{1}{2}c\right)^2+\frac{3}{4}c^2}\\ \ge\sqrt{\left(\frac{\sqrt{3}}{2}a-b+b-\frac{1}{2}c\right)^2+\left(\frac{1}{2}a+\frac{\sqrt{3}}{2}c\right)^2}\\ =\sqrt{\left(\frac{\sqrt{3}}{2}a-\frac{1}{2}c\right)^2+\left(\frac{1}{2}a+\frac{\sqrt{3}}{2}c\right)^2}\\ =\sqrt{\frac{3}{4}a^2-\frac{\sqrt{3}}{2}ac+\frac{1}{4}c^2+\frac{1}{4}a^2+\frac{\sqrt{3}}{2}ac+\frac{3}{4}c^2}\\ \\ =\sqrt{a^2+c^2}\)

Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow\frac{\frac{\sqrt{3}}{2}a-b}{\frac{1}{2}a}=\frac{b-\frac{1}{2}c}{\frac{\sqrt{3}}{2}c}\)

\(\Leftrightarrow\frac{\sqrt{3}a-2b}{a}=\frac{2b-c}{\sqrt{3}c}\\ \Leftrightarrow\sqrt{3}c\left(\sqrt{3}a-2b\right)=a\left(2b-c\right)\\ \Leftrightarrow3ac-2\sqrt{3}bc=2ab-ac\\ \Leftrightarrow4ac-2\sqrt{3}bc-2ab=0\)

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
Agami Raito
Xem chi tiết
nam do
Xem chi tiết
Vũ Tiền Châu
Xem chi tiết
:vvv
Xem chi tiết
Nguyễn Tấn Dũng
Xem chi tiết
Nguyễn Thu Ngà
Xem chi tiết
Văn Thắng Hồ
Xem chi tiết
Trương Thị Hải Anh
Xem chi tiết
Nguyễn Thế Hiếu
Xem chi tiết