a) \(ab\left(a^4-b^4\right)=a^5b-ab^5=a^5b-ab-\left(ab^5-ab\right)\)

Xét: \(x^5-x=x\left(x^2-1\right)\left(x^2+1\right)\)

\(=x\left(x-1\right)\left(x+1\right)\left(x^2+1\right)\)

\(=x\left(x+1\right)\left(x-1\right)\left(x^2-4\right)+5\left(x-1\right)\left(x+1\right).x\)

\(=x\left(x-1\right)\left(x+1\right)\left(x-2\right)\left(x+2\right)+5x\left(x-1\right)\left(x+1\right)\)

= A + B

Vì \(A⋮2,3,5\) ; \(B⋮2,3,5\)

Mà 2,3,5 là đôi nguyên tố bằng nhau

\(\Rightarrow A⋮2.3.5\) và \(B⋮2.3.5\)

\(\Rightarrow A+B⋮30\)

hay \(x^5-x⋮30\) \(\forall x\in N\)

Do đó \(a^5-a⋮30\) và \(b^5-b⋮30\) với \(a,b\in N\)

\(\Rightarrow b\left(a^5-a\right)-a\left(b^5-b\right)⋮30\)

Hay \(ab\left(a^4-b^4\right)⋮30\)

b) Ta có \(B=a^2b^2\left(a^4-b^4\right)\)

\(=ab.ab.\left(a^4-b^4\right)\) (1)

Mặt khác: \(ab\left(a^4-b^4\right)⋮30\) (ở câu a) (2)

+Nếu a hoặc b chẵn:

Từ (1) và (2) suy ra \(B⋮60\)

+Nếu a,b cùng lẽ:

Thì:\(\left(a^2-b^2\right)\) và \(\left(a^2+b^2\right)\)cùng chẵn

Suy ra \(\left(a^2+b^2\right)\left(a^2-b^2\right)=a^4-b^4⋮4\) hay \(B⋮4\)

+ Từ (2) suy ra \(ab\left(a^4-b^4\right)⋮15\)

Mà (4;15)=1

Nên \(B⋮4.15\) hay \(B⋮60\)

\(a,\left(-4xy-5\right)\left(5-4xy\right)=\left(4xy+5\right)\left(4xy-5\right).\)

\(=\left(4xy\right)^2-5^2=16x^2y^2-25\)

\(b,\left(a^2b+ab^2\right)\left(ab^2-a^2b\right)=\left(ab^2+a^2b\right)\left(ab^2-a^2b\right)\)

\(=\left(ab^2\right)^2-\left(a^2b\right)^2=a^2b^4-a^4b^2\)

\(c,\left(3x-4\right)^2+2\left(3x-4\right)\left(4-x\right)+\left(4-x\right)^2\)

\(=\left[\left(3x-4\right)+\left(4-x\right)\right]^2\)

\(=\left(3x-4+4-x\right)^2=\left(2x\right)^2=4x^2\)

\(d,\left(a^2+ab+b^2\right)\left(a^2-ab+b^2\right)-\left(a^4+b^4\right)\)

\(=\left[\left(a^2+b^2\right)+ab\right]\left[\left(a^2+b^2\right)-ab\right]-\left(a^4+b^4\right)\)

\(=\left(a^2+b^2\right)^2-\left(ab\right)^2-a^4-b^4\)

\(=a^4+2a^2b^2+b^4-a^2b^2-a^4-b^4=a^2b^2\)

a.

Ta có: \(a^2+b^2\ge\dfrac{1}{2}\left(a+b\right)^2=\dfrac{1}{3}.2^2=2\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=1\)

b.

\(a^4+b^4\ge\dfrac{1}{2}\left(a^2+b^2\right)^2\ge\dfrac{1}{2}.2^2=2\) (sử dụng kết quả \(a^2+b^2\ge2\) của câu a)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=1\)

c.

\(a^2b^2\left(a^2+b^2\right)=\dfrac{1}{2}ab.2ab\left(a^2+b^2\right)\le\dfrac{1}{8}\left(a+b\right)^2\left(2ab+a^2+b^2\right)^2=2\)

d.

\(8\left(a^4+b^4\right)+\dfrac{1}{ab}\ge8.2+\dfrac{4}{\left(a+b\right)^2}=16+\dfrac{4}{2^2}=17\) (sử dụng kết quả câu b)

Ta có:

(a + b + c)² = 0 => a² + b² + c² + 2(ab + bc + ca) = 0

=> a² + b² + c² = -2(ab + bc + ca)

=> (a² + b² + c²)² = 4(ab + bc + ca)²

=> a⁴ + b⁴ + c⁴ + 2(a²b² + b²c² + c²a²) = 4[a²b² + b²c² + c²a² + 2(ab²c + bc²a + ca²b)

=> a⁴ + b⁴ + c⁴ = 2(a²b² + b²c² + c²a²) + 8abc(a + b + c)

=> a⁴ + b⁴ + c⁴ = 2(a²b² + b²c² + c²a²) (vì a + b + c = 0) (1)

Có: \(\left\{{}\begin{matrix}2\left(a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\right)=2\left(a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2+2ab^2c+2a^2bc+2abc^2\right)\\2\left(a^4+b^4+c^4\right)=a^4+b^4+c^4+2\left(a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}2\left(a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\right)=2\left(ab+bc+ca\right)^2\left(2\right)\\a^4+b^4+c^4=\dfrac{\left(a^2+b^2+c^2\right)}{2}\left(3\right)\end{matrix}\right.\)

Từ (1); (2) và (3) ta có đpcm

a/ Với mọi số thực ta luôn có:

\(\left(a-b\right)^2+\left(b-c\right)^2+\left(c-a\right)^2\ge0\)

\(\Leftrightarrow2a^2+2b^2+2c^2-2ab-2bc-2ca\ge0\)

\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2\ge ab+bc+ca\)

Lại có do a;b;c là ba cạnh của 1 tam giác nên theo BĐT tam giác ta có:

\(a+b>c\Rightarrow ac+bc>c^2\)

\(a+c>b\Rightarrow ab+bc>b^2\)

\(b+c>a\Rightarrow ab+ac>a^2\)

Cộng vế với vế: \(2\left(ab+bc+ca\right)>a^2+b^2+c^2\)

b/

Do a;b;c là ba cạnh của tam giác nên các nhân tử vế phải đều dương

Ta có:

\(\left(a+b-c\right)\left(b+c-a\right)\le\frac{1}{4}\left(a+b-c+b+c-a\right)^2=b^2\)

Tương tự: \(\left(a+b-c\right)\left(a+c-b\right)\le a^2\)

\(\left(b+c-a\right)\left(a+c-b\right)\le c^2\)

Nhân vế với vế:

\(a^2b^2c^2\ge\left(a+b-c\right)^2\left(b+c-a\right)^2\left(a+c-b\right)^2\)

\(\Leftrightarrow abc\ge\left(a+b-c\right)\left(b+c-a\right)\left(a+c-b\right)\)

\(VT=2a^2b^2+2b^2c^2+2c^2a^2-a^4-b^4-c^4\)

\(=4a^2b^2-\left(a^4+b^4+c^4+2a^2b^2-2b^2c^2-2c^2a^2\right)\)

\(=\left(2ab\right)^2-\left(a^2+b^2-c^2\right)^2\)

\(=\left(2ab+a^2+b^2-c^2\right)\left(2ab-a^2-b^2+c^2\right)\)

\(=\left[\left(a+b\right)^2-c^2\right]\left[c^2-\left(a-b\right)^2\right]\)

Mặt khác theo BĐT tam giác ta có:

\(\left\{{}\begin{matrix}a+b>c\\\left|a-b\right|< c\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left(a+b\right)^2>c^2\\\left(a-b\right)^2< c^2\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left(a+b\right)^2-c^2>0\\c^2-\left(a-b\right)^2>0\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow VT>0\)

đúng rồi

 chó điên