Câu hỏi của Anh Tú Dương - Toán lớp 10 | Học trực tuyến

1. 1/x + 2/1-x = (1/x - 1) + (2/1-x - 2) + 3

= 1-x/x + (2-2(1-x))/1-x  + 3

= 1-x/x + 2x/1-x + 3    >= 2√2 + 3

Dấu "=" xảy ra khi x =√2 - 1

2. a = √z-1, b = √x-2, c = √y-3 (a,b,c >=0)

=> P = √z-1 / z + √x-2 / x + √y-3 / y 

= a/a^2+1 + b/b^2+2 + c/c^2+3

a^2+1 >= 2a              => a/a^2+1 <= 1/2

b^2+2 >= 2√2 b          => b/b^2+2 <= 1/2√2

c^2+3 >= 2√3 c            => c/c^2+3 <= 1/2√3

=> P <= 1/2 + 1/2√2 + 1/2√3

Dấu = xảy ra khi a^2 = 1, b^2 = 2, c^2 =3

<=> z-1 = 1, x-2 = 2, y-3 = 3

<=> x=4, y=6, z=2

Lời giải:

Áp dụng BĐT AM-GM:

\(\sqrt{\frac{xy}{xy+z}}=\sqrt{\frac{xy}{xy+z(x+y+z)}}=\sqrt{\frac{xy}{(z+x)(z+y)}}\leq \frac{1}{2}\left(\frac{x}{x+z}+\frac{y}{z+y}\right)\)

Hoàn toàn tương tự với các phân thức còn lại suy ra:

\(\sum \sqrt{\frac{xy}{xy+z}}\leq \frac{1}{2}\left(\frac{x+z}{x+z}+\frac{y+z}{y+z}+\frac{x+y}{x+y}\right)=\frac{3}{2}\)

Ta có đpcm.

Dấu "=" xảy ra khi $x=y=z=\frac{1}{3}$

\(P=\dfrac{x}{\sqrt{2.\dfrac{1}{2}x+2yz}}+\dfrac{y}{\sqrt{2.\dfrac{1}{2}y+zx}}+\dfrac{z}{\sqrt{2.\dfrac{1}{2}z+xy}}\)

\(=\dfrac{x}{\sqrt{2x\left(x+y+z\right)+yz}}+\dfrac{y}{\sqrt{2y\left(x+y+z\right)+2zx}}+\dfrac{z}{\sqrt{2z\left(x+y+z\right)+2xy}}\)

\(=\dfrac{x}{\sqrt{2\left(x+y\right)\left(x+z\right)}}+\dfrac{y}{\sqrt{2\left(x+y\right)\left(y+z\right)}}+\dfrac{z}{\sqrt{2\left(x+z\right)\left(y+z\right)}}\)

\(=\dfrac{1}{2\sqrt{2}}.2\sqrt{\dfrac{x}{x+y}}.\sqrt{\dfrac{x}{x+z}}+\dfrac{1}{2\sqrt{2}}.2\sqrt{\dfrac{y}{x+y}}.\sqrt{\dfrac{y}{y+z}}+\dfrac{1}{2\sqrt{2}}.2\sqrt{\dfrac{z}{x+z}}.\sqrt{\dfrac{z}{y+z}}\)

\(\le\dfrac{1}{2\sqrt{2}}\left(\dfrac{x}{x+y}+\dfrac{x}{x+z}+\dfrac{y}{x+y}+\dfrac{y}{y+z}+\dfrac{z}{x+z}+\dfrac{z}{y+z}\right)\)

\(=\dfrac{3}{2\sqrt{2}}\)

Dấu "=" xảy ra tại  \(x=y=z=\dfrac{1}{6}\)

Gọi \(A=\sum\dfrac{x^3}{\sqrt{y^2+3}}\)

Theo Holder: \(A.A.\left(\left(y^2+3\right)+\left(z^2+3\right)+\left(x^2+3\right)\right)\ge\left(x^3+y^3+z^3\right)^3\)

\(\Rightarrow A^2\ge\dfrac{\left(x^3+y^3+z^3\right)^3}{x^2+y^2+z^2+9}\ge\dfrac{\left(x^3+y^3+z^3\right)^3}{x^2+y^2+z^2+3\left(xy+yz+zx\right)}=\dfrac{\left(x^3+y^3+z^3\right)^3}{\left(x+y+z\right)^2+xy+yz+zx}\ge\dfrac{\left(x^3+y^3+z^3\right)^3}{\left(x+y+z\right)^2+\dfrac{\left(x+y+z\right)^2}{3}}\)

Ta có đánh giá sau: \(x^3+y^3+z^3\ge\dfrac{\left(x^2+y^2+z^2\right)^2}{x+y+z}\ge\dfrac{\left(x+y+z\right)^3}{9}\)

\(\Rightarrow A^2\ge\dfrac{\dfrac{\left(x+y+z\right)^3}{9}}{\left(x+y+z\right)^2+\dfrac{\left(x+y+z\right)^2}{3}}=\dfrac{x+y+z}{12}\ge\dfrac{\sqrt{3\left(xy+yz+zx\right)}}{12}\ge\dfrac{1}{4}\)

\(\Rightarrow A\ge\dfrac{1}{2}\)

Đề bài sai, biểu thức này ko có min

\(A=\sqrt{\dfrac{x^2}{x^2+\dfrac{1}{4}xy+y^2}}+\sqrt{\dfrac{y^2}{y^2+\dfrac{1}{4}yz+z^2}}+\sqrt{\dfrac{z^2}{z^2+\dfrac{1}{4}zx+x^2}}\le2\)

\(\Leftrightarrow\sqrt{\dfrac{1}{1+\dfrac{y}{4x}+\dfrac{y^2}{x^2}}}+\sqrt{\dfrac{1}{1+\dfrac{z}{4y}+\dfrac{z^2}{y^2}}}+\sqrt{\dfrac{1}{1+\dfrac{x}{4z}+\dfrac{x^2}{z^2}}}\le2\)

Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{y}{x}=a\\\dfrac{z}{y}=b\\\dfrac{x}{z}=c\end{matrix}\right.\) thì bài toán thành

Chứng minh: \(A=\dfrac{1}{\sqrt{4a^2+a+4}}+\dfrac{1}{\sqrt{4b^2+b+4}}+\dfrac{1}{\sqrt{4c^2+c+4}}\le1\) với \(abc=1\)

Thử giải bài toán mới này xem sao bác.

*C/m bài toán mới của HUngnguyen

Ta có BĐT phụ \(\dfrac{1}{\sqrt{4a^2+a+4}}\le\dfrac{a+1}{2\left(a^2+a+1\right)}\)

\(\Leftrightarrow\left(a+1\right)^2\left(4a^2+a+4\right)\ge4\left(a^2+a+1\right)^2\)

\(\Leftrightarrow a\left(a-1\right)^2\ge0\)

Tương tự cho 2 BĐT còn lại cũng có:

\(\dfrac{1}{\sqrt{4b^2+b+4}}\le\dfrac{b+1}{2\left(b^2+b+1\right)};\dfrac{1}{\sqrt{4c^2+c+4}}\le\dfrac{c+1}{2\left(c^2+c+1\right)}\)

CỘng theo vế 3 BĐT trên ta có;

\(VT\le1=VP\) * Chỗ này tự giải chi tiết ra nhé, giờ bận rồi*

Bài này công kềnh vậy thôi thực ra nhìn cái là ra nó là hệ quả của BĐT Vasc của cụ Vasile Bat dang thuc Vasc.pdf

Sử dụng bất đẳng thức Minkovski, ta có:

\(P = \sqrt {{{\left( {x + y + z} \right)}^2} + {{\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right)}^2}} \)

\( \ge \sqrt {\left[ {{{\left( {x + y + z} \right)}^2} + \frac{1}{{{{\left( {x + y + z} \right)}^2}}}} \right] + \frac{{80}}{{{{\left( {x + y + z} \right)}^2}}}} \)

\(\ge \sqrt{2+\dfrac{80}{1}} =\sqrt{82}\)

Đẳng thức xảy ra khi \(x=y=z=\dfrac{1}{3}.\)

Kết luận ...

\(\sqrt{x^2+\dfrac{1}{x^2}}=\dfrac{1}{\sqrt{82}}\sqrt{\left(1^2+9^2\right)\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)}\ge\dfrac{1}{\sqrt{82}}\left(x+\dfrac{9}{x}\right)\)

tương tự với \(\sqrt{y^2+\dfrac{1}{y^2}};\sqrt{z^2+\dfrac{1}{z^2}}\)

\(=>P\ge\dfrac{1}{\sqrt{81}}\left(x+\dfrac{9}{x}+y+\dfrac{9}{y}+z+\dfrac{9}{z}\right)\)

có \(x+\dfrac{9}{x}=x+\dfrac{1}{9x}+\dfrac{80}{9x}\ge2\sqrt{\dfrac{1}{9}}+\dfrac{80}{9x}\)

tương tự với \(y+\dfrac{9}{y};z+\dfrac{9}{z}\)

\(=>P\ge\dfrac{1}{\sqrt{82}}\left[2\sqrt{\dfrac{1}{9}}.3+\dfrac{\left(\sqrt{80}+\sqrt{80}+\sqrt{80}\right)^2}{9\left(x+y+z\right)}\right]=\dfrac{1}{\sqrt{82}}.82=\sqrt{82}\)

dấu"=" xảy ra<=>x=y=z=1/3

Xét A= \(\dfrac{x}{\sqrt{x+2yz}}\).\(\dfrac{1}{\sqrt{2}}\)=\(\dfrac{x}{\sqrt{2x+4yz}}\)=\(\sqrt{\dfrac{x.x}{2x+4yz}}\)

ta có x+y+z=\(\dfrac{1}{2}\)=> 2x+2y+2z= 1=> 2x+4yz= 4yz+1-2y-2z=(2y-1)(2z-1)
từ đó A= \(\sqrt{\dfrac{x}{2y-1}.\dfrac{x}{2z-1}}\)=\(\sqrt{\dfrac{x}{2y-2x-2y-2z}.\dfrac{x}{2z-2x-2y-2z}}\)
=\(\sqrt{\dfrac{x}{-2\left(x+y\right)}\dfrac{x}{-2\left(x+z\right)}}\)=\(\sqrt{\dfrac{1}{4}.\dfrac{x}{x+z}.\dfrac{x}{x+y}}\)=\(\dfrac{1}{2}\sqrt{\dfrac{x}{x+y}.\dfrac{x}{x+z}}\)
Áp dụng cô si  \(\sqrt{ab}\)≤\(\dfrac{a+b}{2}\) =>\(\dfrac{1}{2}\sqrt{ab}\)≤\(\dfrac{a+b}{4}\)ta được
A≤\(\dfrac{1}{4}\).(\(\dfrac{x}{x+y}\)+\(\dfrac{x}{x+z}\))
cmmt thì \(\dfrac{P}{\sqrt{2}}\)≤ \(\dfrac{1}{4}\).\(\left(\dfrac{x}{x+y}+\dfrac{x}{x+z}+\dfrac{y}{y+x}+\dfrac{y}{y+z}+\dfrac{z}{z+x}+\dfrac{z}{z+y}\right)\)
               \(\dfrac{P}{\sqrt{2}}\)≤\(\dfrac{3}{4}\)=>P≤\(\dfrac{3.\sqrt{2}}{4}\)=\(\dfrac{3}{2\sqrt{2}}\)
Dấu"=" xảy ra <=> x=y=z=\(\dfrac{1}{6}\)