Violympic toán 8

Bạn chưa đăng nhập. Vui lòng đăng nhập để hỏi bài
Le Chi

Cho x,y > 0. Chứng minh rằng \(\frac{x^2}{y^2}+\frac{y^2}{x^2}+4\geq 3\left(\frac{x}{y}+\frac{y}{x}\right)\)

TM Vô Danh
19 tháng 3 2018 lúc 22:56

Đặt \(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}=a\)\(\Rightarrow\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)^2=a^2\Rightarrow\dfrac{x^2}{y^2}+\dfrac{y^2}{x^2}=a^2-2\)

Ta có \(\dfrac{x^2}{y^2}+\dfrac{y^2}{x^2}+4=a^2-2+4=a^2+2\)

\(3\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)=3a\)

Ta có \(a^2+2-3a=a^2-2.a.\dfrac{3}{2}+\dfrac{9}{4}-\dfrac{1}{4}=\left(a-\dfrac{3}{2}\right)^2-\dfrac{1}{4}\)

lạ có \(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}-2=\dfrac{x^2}{xy}-\dfrac{2xy}{xy}+\dfrac{y^2}{xy}=\dfrac{\left(x-y\right)^2}{xy}\ge0\)

\(\Rightarrow\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\ge2\)\(\Rightarrow a\ge2\Rightarrow a-\dfrac{3}{2}\ge\dfrac{1}{2}\)\(\Rightarrow\left(a-\dfrac{3}{2}\right)^2\ge\dfrac{1}{4}\Rightarrow\left(a-\dfrac{3}{2}\right)^2-\dfrac{1}{4}\ge0\)

\(\Rightarrow a^2+2-3a\ge0\Rightarrow a^2+2\ge3a\Rightarrow\dfrac{x^2}{y^2}+\dfrac{y^2}{x^2}+4\ge3\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)\)

ngonhuminh
20 tháng 3 2018 lúc 10:03

\(\left\{{}\begin{matrix}x;y>0\\\dfrac{x^2}{y^2}+\dfrac{y^2}{x^2}+4\ge3\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)\end{matrix}\right.\) \(\begin{matrix}\left(1\right)\\\left(2\right)\end{matrix}\)

từ (2) có \(\Leftrightarrow\left(\dfrac{x^2}{y^2}+2.\dfrac{x}{y}.\dfrac{y}{x}+\dfrac{y^2}{x^2}\right)+2-3\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)^2-3\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)+2\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left[\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)^2-2\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)\right]-\left[\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)-2\right]\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}-2\right)\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}-1\right)\ge0\) (3)

từ (1) có \(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}=\left(\sqrt{\dfrac{x}{y}}-\sqrt{\dfrac{y}{x}}\right)^2+2\ge2\) (4)

từ (4) ; \(\left\{{}\begin{matrix}\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}-1\right)>0\\\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}-2\ge0\end{matrix}\right.\) (I)

từ (I) => (3) đúng mọi phép biến đổi là <=> đẳng thức khi \(\dfrac{x}{y}=\dfrac{y}{x}\Rightarrow x=y\)=> dpcm

Hoàng Anh Thư
19 tháng 3 2018 lúc 22:25

ta có: \(\dfrac{x^2}{y^2}+\dfrac{y^2}{x^2}+2=\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)^2\)(1)

vì x,y >0

nên \(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}=t,t\ge2\)ta được:

\(\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)^2+2\ge3\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)\)

<=>\(t^2+2\ge3t< =>t^2+2-3t\ge0< =>t^2-t-2t+2\ge0< =>t\left(t-1\right)-2\left(t-1\right)\ge0< =>\left(t-1\right)\left(t-2\right)\ge0\)

(BĐT cuối luôn đúng vì t > hoặc = 0) (2)

từ (1) và (2)=>\(\dfrac{x^2}{y^2}+\dfrac{y^2}{x^2}+4\ge3\left(\dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}\right)\)


Các câu hỏi tương tự
Trần Bảo Hân
Xem chi tiết
Lê Hoàng Bảo Long
Xem chi tiết
nguyen ngoc son
Xem chi tiết
MInemy Nguyễn
Xem chi tiết
Hoàng Thị Mai Trang
Xem chi tiết
MInemy Nguyễn
Xem chi tiết
MInemy Nguyễn
Xem chi tiết
Matsumi
Xem chi tiết
MInemy Nguyễn
Xem chi tiết