§1. Bất đẳng thức

Bạn chưa đăng nhập. Vui lòng đăng nhập để hỏi bài
Phạm Thúy Vy

Bài 1:Cho x, y, z >0 thỏa mãn x+y+z=12.Tìm GTLN của biểu thức

\(M=\dfrac{2x+y+z-15}{x}+\dfrac{x+2y+z-15}{y}+\dfrac{x+y+2z-15}{z}\)

Bài 2:Cho a,b,c là số thực dương. Tìm GTNN của biểu thức

\(P=\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{30\left(a^2+b^2+c^2\right)}+\dfrac{a^3+b^3+c^3}{4abc}-\dfrac{131\left(a^2+b^2+c^2\right)}{60\left(ab+bc+ca\right)}\)

Kuro Kazuya
13 tháng 4 2017 lúc 13:57

Bài 1

\(M=\dfrac{2x+y+z-15}{x}+\dfrac{x+2y+z-15}{y}+\dfrac{x+y+2z-15}{z}\)

\(M=\dfrac{x+12-15}{x}+\dfrac{y+12-15}{y}+\dfrac{z+12-15}{z}\)

\(M=\dfrac{x-3}{x}+\dfrac{y-3}{y}+\dfrac{z-3}{z}\)

\(M=1-\dfrac{3}{x}+1-\dfrac{3}{y}+1-\dfrac{3}{z}\)

\(M=3-\left(\dfrac{3}{x}+\dfrac{3}{y}+\dfrac{3}{z}\right)\)

\(M=3-3\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}\right)\)

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz dạng phân thức

\(\Rightarrow\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}\ge\dfrac{\left(1+1+1\right)^2}{x+y+z}=\dfrac{9}{x+y+z}=\dfrac{3}{4}\)

\(\Rightarrow3\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}\right)\ge\dfrac{9}{4}\)

\(\Rightarrow3-3\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}\right)\le\dfrac{3}{4}\)

\(\Leftrightarrow M\le\dfrac{3}{4}\)

Vậy \(M_{max}=\dfrac{3}{4}\)

Dấu " = " xảy ra khi \(x=y=z=4\)

Bài 2

\(P=\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{30\left(a^2+b^2+c^2\right)}+\dfrac{a^3+b^3+c^3}{4abc}-\dfrac{131\left(a^2+b^2+c^2\right)}{60\left(ab+bc+ca\right)}\)

Xét \(\dfrac{a^3+b^3+c^3}{4abc}\)

\(=\dfrac{\left(a+b+c\right)\left(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca\right)+3abc}{4abc}\)

\(=\dfrac{\left(a+b+c\right)\left(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca\right)}{4abc}+\dfrac{3}{4}\)

\(=\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ca}+\dfrac{1}{ab}\right)\left(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca\right)+\dfrac{3}{4}\)

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz dạng phân thức

\(\Rightarrow\dfrac{1}{ab}+\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ca}\ge\dfrac{\left(1+1+1\right)^2}{ab+bc+ca}=\dfrac{9}{ab+bc+ca}\)

\(\Rightarrow\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ca}+\dfrac{1}{ab}\right)\left(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca\right)+\dfrac{3}{4}\ge\dfrac{9\left(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca\right)}{4\left(ab+bc+ca\right)}+\dfrac{3}{4}\)

\(\Rightarrow\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ca}+\dfrac{1}{ab}\right)\left(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca\right)+\dfrac{3}{4}\ge\dfrac{9\left(a^2+b^2+c^2\right)-9\left(ab+bc+ca\right)}{4\left(ab+bc+ca\right)}+\dfrac{3}{4}\)

\(\Rightarrow\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ca}+\dfrac{1}{ab}\right)\left(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca\right)+\dfrac{3}{4}\ge\dfrac{9\left(a^2+b^2+c^2\right)}{4\left(ab+bc+ca\right)}-\dfrac{9}{4}+\dfrac{3}{4}\)

\(\Rightarrow\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ca}+\dfrac{1}{ab}\right)\left(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca\right)+\dfrac{3}{4}\ge\dfrac{9\left(a^2+b^2+c^2\right)}{4\left(ab+bc+ca\right)}-\dfrac{3}{2}\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{a^3+b^3+c^3}{4abc}\ge\dfrac{9\left(a^2+b^2+c^2\right)}{4\left(ab+bc+ca\right)}-\dfrac{3}{2}\)

\(\Rightarrow\dfrac{a^3+b^3+c^3}{4abc}-\dfrac{131\left(a^2+b^2+c^2\right)}{60\left(ab+bc+ca\right)}\ge\dfrac{9\left(a^2+b^2+c^2\right)}{4\left(ab+bc+ca\right)}-\dfrac{131\left(a^2+b^2+c^2\right)}{60\left(ab+bc+ca\right)}-\dfrac{3}{2}\)

\(\Rightarrow\dfrac{a^3+b^3+c^3}{4abc}-\dfrac{131\left(a^2+b^2+c^2\right)}{60\left(ab+bc+ca\right)}\ge\dfrac{a^2+b^2+c^2}{15\left(ab+bc+ca\right)}-\dfrac{3}{2}\) (1)

Xét \(\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{30\left(a^2+b^2+c^2\right)}\)

\(=\dfrac{a^2+b^2+c^2+2\left(ab+bc+ca\right)}{30\left(a^2+b^2+c^2\right)}\)

\(=\dfrac{1}{30}+\dfrac{ab+bc+ca}{15\left(a^2+b^2+c^2\right)}\) (2)

Cộng (1) và (2) theo từng vế

\(P\ge\dfrac{a^2+b^2+c^2}{15\left(ab+bc+ca\right)}+\dfrac{ab+bc+ca}{15\left(a^2+b^2+c^2\right)}-\dfrac{22}{15}\)

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz

\(\Rightarrow\dfrac{a^2+b^2+c^2}{15\left(ab+bc+ca\right)}+\dfrac{ab+bc+ca}{15\left(a^2+b^2+c^2\right)}\ge2\sqrt{\dfrac{\left(a^2+b^2+c^2\right)\left(ab+bc+ca\right)}{225\left(ab+bc+ca\right)\left(a^2+b^2+c^2\right)}}\)

\(\Rightarrow\dfrac{a^2+b^2+c^2}{15\left(ab+bc+ca\right)}+\dfrac{ab+bc+ca}{15\left(a^2+b^2+c^2\right)}\ge2\sqrt{\dfrac{1}{225}}\)

\(\Rightarrow\dfrac{a^2+b^2+c^2}{15\left(ab+bc+ca\right)}+\dfrac{ab+bc+ca}{15\left(a^2+b^2+c^2\right)}\ge\dfrac{2}{15}\)

\(P\ge\dfrac{a^2+b^2+c^2}{15\left(ab+bc+ca\right)}+\dfrac{ab+bc+ca}{15\left(a^2+b^2+c^2\right)}-\dfrac{22}{15}\ge\dfrac{2}{15}-\dfrac{22}{15}=-\dfrac{4}{3}\)

\(\Leftrightarrow P\ge-\dfrac{4}{3}\)

Vậy \(P_{min}=\dfrac{-4}{3}\)

Dấu " = " xảy ra khi \(a=b=c=1\)

Phạm Thúy Vy
13 tháng 4 2017 lúc 11:28

Bài 1

\(M=\dfrac{2x+y+z-15}{x}+\dfrac{x+2y+z-15}{y}+\dfrac{x+y+2z-15}{z}\)

Phạm Thúy Vy
13 tháng 4 2017 lúc 11:30

Bài 2:

\(P=\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{30\left(a^2+b^2+c^2\right)}+\dfrac{a^3+b^3+c^3}{4abc}-\dfrac{131\left(a^2+b^2+c^2\right)}{60\left(ab+bc+ca\right)}\)

Lightning Farron
15 tháng 4 2017 lúc 11:09

cách giải khác cho bài 2 Câu hỏi của Lê Chí Cường - Toán lớp 9 - Học toán với OnlineMath


Các câu hỏi tương tự
SA Na
Xem chi tiết
Nguyen Ha
Xem chi tiết
Lông_Xg
Xem chi tiết
Phan Cả Phát
Xem chi tiết
Nguyen Kim Chi
Xem chi tiết
Lưu Thị Thảo Ly
Xem chi tiết
Không tên
Xem chi tiết
Gió
Xem chi tiết
Đỗ Thị Hằng
Xem chi tiết