§1. Bất đẳng thức

Áp

Áp dụng BĐT Bunhiacopski với 2 bộ số( a,b,c,d)(1,1,1,1) ta có:

(a.1+b.1+c.1+d.1)²\(\le\)(1+1+1+1)(\(a^2+b^2+c^2+d^2)\)

<=>\(4(a^2+b^2+c^2+d^2)\ge2^2 \)

<=>\(a^2+b^2+c^2+d^2\ge1\)

Dấu bằn xảy ra<=> a=b=c=d=\(\frac{1}{2} \)

\(BĐT\Leftrightarrow\sum\dfrac{2bc}{1+a^2}\le\dfrac{3}{2}\Leftrightarrow\sum\dfrac{-2bc}{2a^2+b^2+c^2}\ge-\dfrac{3}{2}\)

\(\Leftrightarrow\sum\dfrac{2a^2+\left(b-c\right)^2}{2a^2+b^2+c^2}\ge\dfrac{3}{2}\)

ÁP dụng BĐT cauchy-schwarz:

\(\sum\dfrac{2a^2}{2a^2+b^2+c^2}\ge\dfrac{2\left(a+b+c\right)^2}{4\left(a^2+b^2+c^2\right)}=\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}\)

và \(\sum\dfrac{\left(b-c\right)^2}{2a^2+b^2+c^2}=\dfrac{\left(b-c\right)^2}{2a^2+b^2+c^2}+\dfrac{\left(a-b\right)^2}{2c^2+a^2+b^2}+\dfrac{\left(a-c\right)^2}{2b^2+a^2+c^2}\ge\dfrac{4\left(a-c\right)^2}{4\left(a^2+b^2+c^2\right)}=\dfrac{\left(a-c\right)^2}{a^2+b^2+c^2}\)

( Lưu ý : \(\left(c-a\right)^2=\left(a-c\right)^2\)) (1)

Do vậy cần chứng minh \(\dfrac{\left(a+b+c\right)^2+2\left(a-c\right)^2}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}\ge\dfrac{3}{2}\)

\(\Leftrightarrow2\left(a+b+c\right)^2+4\left(a-c\right)^2\ge6\left(a^2+b^2+c^2\right)\)

\(\Leftrightarrow ab+bc-ac-b^2\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)\left(b-c\right)\ge0\) (*)

(*) không phải luôn đúng, tuy nhiên ta có thể ép cho nó đúng .

bằng cách đáng giá tương tự BĐT (1) :

\(\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{\left(b-a\right)^2}{2c^2+a^2+b^2}+\dfrac{\left(b-c\right)^2}{2a^2+b^2+c^2}+\dfrac{\left(c-a\right)^2}{2b^2+a^2+c^2}\ge\dfrac{\left(b-a\right)^2}{a^2+b^2+c^2}\\\dfrac{\left(a-b\right)^2}{2c^2+a^2+b^2}+\dfrac{\left(c-b\right)^2}{2a^2+b^2+c^2}+\dfrac{\left(c-a\right)^2}{2b^2+a^2+c^2}\ge\dfrac{\left(c-b\right)^2}{a^2+b^2+c^2}\end{matrix}\right.\)

ta thu được BĐT cần chứng minh tương đương \(\left\{{}\begin{matrix}\left(b-c\right)\left(c-a\right)\ge0\left(3\right)\\\left(c-a\right)\left(a-b\right)\ge0\left(4\right)\end{matrix}\right.\)

Dễ thấy \(\left(a-b\right)\left(b-c\right).\left(b-c\right)\left(c-a\right).\left(c-a\right)\left(a-b\right)=\left[\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)\right]^2\ge0\)

tích của chúng là 1 số không âm nên có ít nhất 1 số không âm .Chứng tỏ có ít nhất 1 BĐT đúng

Do đó ta có đpcm

Dấu = xảy ra khi \(a=b=c=\dfrac{1}{\sqrt{3}}\)

Lời giải

Áp dụng BĐT AM-GM:

\(\text{VT}=(a-b)+\frac{b+1}{2}+\frac{b+1}{2}+\frac{4}{(a-b)(b+1)^2}-1\geq 4\sqrt[4]{1}-1=3\)

Do đó ta có đpcm

Dấu $=$ xảy ra khi $b=1,a=2$

\(VT=\dfrac{x\sqrt{y}+y\sqrt{x}}{x+y}-\dfrac{x+y}{2}\le\dfrac{\sqrt{2xy\left(x+y\right)}}{x+y}-\dfrac{x+y}{2}\)

\(\le\dfrac{\left(x+y\right)\sqrt{\dfrac{x+y}{2}}}{x+y}-\dfrac{x+y}{2}\). Cần cm \(\sqrt{\dfrac{x+y}{2}}-\dfrac{x+y}{2}\le\dfrac{1}{4}\)

Đặt \(x+y=t>0\) thì:

\(\sqrt{\dfrac{t}{2}}-\dfrac{t}{2}\le\dfrac{1}{4}\Leftrightarrow-\dfrac{1}{4}\left(\sqrt{2t}-1\right)^2\le0\) *Đúng*

Bài này cũng dễ mà:

Áp dụng BĐT Cô-si, ta có:

\(y+z+1\ge3\sqrt[3]{yz}\)

\(\Rightarrow\)\(\dfrac{y+z+1}{3}\ge\sqrt[3]{yz}\)

\(\Rightarrow\)\(\dfrac{x}{\sqrt[3]{yz}}\ge\dfrac{3x}{y+z+1}\)

\(\Rightarrow\)\(\sum\dfrac{x}{\sqrt[3]{yz}}\ge\sum\dfrac{3x}{y+z+1}\)

Mà \(\sum\dfrac{3x}{y+z+1}=\sum\dfrac{3x^2}{xy+xz+x}\)

Áp dụng BĐT Cauchy -Schwaz:

\(\sum\dfrac{3x^2}{xy+xz+x}\ge\dfrac{3\left(x+y+z\right)^2}{2\left(xy+yz+xz\right)+x+y+z}\)

Mà:

\(xy+yz+xz\le x^2+y^2+z^2\)(BĐT phụ)

\(\Rightarrow\)\(2\left(xy+yz+xz\right)\le2\left(x^2+y^2+z^2\right)=6\)

Áp dụng BĐT Bunhicopski:

\(\left(x+y+z\right)^2\le3\left(x^2+y^2+z^2\right)=9\)

\(\Rightarrow x+y+z\le3\)

\(\Rightarrow2\left(xy+yz+xz\right)+x+y+z\le6+3=9\)

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

Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow\)x=y=z=1

@Lightning Farron vào thể hiện đẳng cấp đi anh zai :))

Xem câu hỏi

\(BĐT\Leftrightarrow\dfrac{x}{y^3}+\dfrac{y}{z^3}+\dfrac{z}{x^3}\ge x+y+z\)

Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}a=\dfrac{1}{x}\\b=\dfrac{1}{y}\\c=\dfrac{1}{z}\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow abc\ge1\)

\(BĐT\Leftrightarrow\dfrac{a^3}{b}+\dfrac{b^3}{c}+\dfrac{c^3}{a}\ge\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\)

\(VT=\dfrac{a^4}{ab}+\dfrac{b^4}{bc}+\dfrac{c^4}{ac}\ge\dfrac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}{ab+bc+ac}=\dfrac{\left(ab+bc+ac\right)^2}{ab+bc+ac}=ab+bc+ac\)

Ta có \(abc\ge1\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}bc\ge\dfrac{1}{a}\\ab\ge\dfrac{1}{c}\\ac\ge\dfrac{1}{b}\end{matrix}\right.\Rightarrow bc+ac+ab\ge\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\)

\(\Rightarrow\dfrac{a^3}{b}+\dfrac{b^3}{c}+\dfrac{c^3}{a}\ge\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\left(đpcm\right)\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{x\left(1-y^3\right)}{y^3}+\dfrac{y\left(1-z^3\right)}{z^3}+\dfrac{z\left(1-x^3\right)}{x^3}\ge0\)

Gọi số học sinh giỏi của lớp 6B là x

Số học sinh giỏi của lớp 6A là 2/3x

Theo đề, ta có: (2/3x-3)=3/7(x+3)

=>2/3x-3/7x=9/7+3

=>x=18

Vậy: Lớp 6B có 18 bạn, lớp 6A có 12 bạn

Ta có:\(\sum\dfrac{a^2+6a+3}{a^2+a}=\sum\left(1+\dfrac{5a+3}{a^2+a}\right)=3+\sum\dfrac{5a+3}{a^2+a}\)

Có BĐT phụ: \(\dfrac{5a+3}{a^2+a}\ge-\dfrac{7}{2}a+\dfrac{15}{2}\)đúng vì nó tương đương \(\left(7a+6\right)\left(a-1\right)^2\ge0\left(true\right)\)

Áp dụng tương tự ta có:

\(VT\ge3-\dfrac{7}{2}\left(a+b+c\right)+\dfrac{15}{2}.3\ge3-\dfrac{21}{2}+\dfrac{45}{2}=15\)

Dấu = xảy ra khi a=b=c=1