\(\left(x+y\right)\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\right)=1+\frac{x}{y}+1+\frac{y}{x}=2+\frac{x}{y}+\frac{y}{x}\)

Áp dụng BĐT cô si ,ta có:

\(\frac{x}{y}+\frac{y}{x}\ge2\sqrt{\frac{x\cdot y}{y\cdot x}}=2\)

Vậy ta được đpcm

ta có:

\(a+\frac{1}{a}-2=\left(\sqrt{a}\right)^2+\left(\frac{1}{\sqrt{a}}\right)^2-2\sqrt{a\cdot\frac{1}{a}}=\left(\sqrt{a}+\frac{1}{\sqrt{a}}\right)^2\ge0\Rightarrow a+\frac{1}{a}\ge2\)

Vì a và 1/a cùng dấu nên 2 căn (a*1/a) lớn hơn 0 nha 

Lời giải;

Vế 1:

Áp dụng BĐT AM-GM:

$2=(x^2+y^2)(1+1)\geq (x+y)^2\Rightarrow x+y\leq \sqrt{2}$

$x^3+\frac{x}{2}\geq \sqrt{2}x^2$

$y^3+\frac{y}{2}\geq \sqrt{2}y^2$

$\Rightarrow x^3+y^3+\frac{x+y}{2}\geq \sqrt{2}(x^2+y^2)=\sqrt{2}$

$\Rightarrow x^3+y^3\geq \sqrt{2}-\frac{x+y}{2}\geq \sqrt{2}-\frac{\sqrt{2}}{2}=\frac{1}{\sqrt{2}}$

-----------------------

Vế 2:

$x^2+y^2=1$

$\Rightarrow x^2=1-y^2\leq 1\Rightarrow -1\leq x\leq 1$

$y^2=1-x^2\leq 1\Rightarrow -1\leq y\leq 1$

$\Rightarrow x^3\leq x^2; y^3\leq y^2$

$\Rightarrow x^3+y^3\leq x^2+y^2$ hay $x^3+y^3\leq 1$

Đặt  \(J=\sqrt{x^2+\frac{1}{x^2}}+\sqrt{y^2+\frac{1}{y^2}}+\sqrt{z^2+\frac{1}{z^2}}\)  với  \(\hept{\begin{cases}x,y,z>0\\x+y+z\le1\end{cases}}\left(i\right)\)

Áp dụng bất đẳng thức  \(B.C.S\)  cho hai bộ số thực không âm gồm có  \(\left(x^2;\frac{1}{x^2}\right)\)  và  \(\left(1^2+9^2\right),\) ta có:

\(\left(x^2+\frac{1}{x^2}\right)\left(1^2+9^2\right)\ge\left(x+\frac{9}{x}\right)^2\)

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

Đơn giản thiết lập hai bất đẳng thức còn lại theo vòng hoán vị  \(y\rightarrow z\) , ta cũng có:

\(\sqrt{y^2+\frac{1}{y^2}}\ge\frac{1}{\sqrt{82}}\left(y+\frac{9}{y}\right)\)   \(\left(2\right);\)   \(\sqrt{z^2+\frac{1}{z^2}}\ge\frac{1}{\sqrt{82}}\left(z+\frac{9}{z}\right)\)  \(\left(3\right)\)

Cộng từng vế  các bđt  \(\left(1\right);\)  \(\left(2\right);\)  và  \(\left(3\right)\) , suy ra:

\(J\ge\frac{1}{\sqrt{82}}\left(x+y+z+\frac{9}{x}+\frac{9}{y}+\frac{9}{z}\right)\)

Ta có:

\(K=x+y+z+\frac{9}{x}+\frac{9}{y}+\frac{9}{z}\)

\(=\left(9x+\frac{1}{x}\right)+\left(9y+\frac{1}{y}\right)+\left(9z+\frac{1}{z}\right)+8\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\right)-8\left(x+y+z\right)\)

Khi đó, áp dụng bđt Cauchy đối với từng ba biểu thức đầu tiên, tiếp tục với bđt Cauchy-Swarz dạng Engel cho biểu thức thứ tư, chú ý rằng điều kiện đã cho  \(\left(i\right)\) , ta có:

\(K\ge2\sqrt{9x.\frac{1}{x}}+2\sqrt{9y.\frac{1}{y}}+2\sqrt{9z.\frac{1}{z}}+\frac{72}{x+y+z}-8\left(x+y+z\right)\)

     \(=6+6+6+72-8=82\)

Do đó,  \(K\ge82\)

Suy ra  \(J\ge\frac{82}{\sqrt{82}}=\sqrt{82}\)  (đpcm)

Dấu   \("="\)  xảy ra  \(\Leftrightarrow\)  \(x=y=z=\frac{1}{3}\)

Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz ta có: 

\(T=\frac{1}{xy}+\frac{1}{xz}\ge\frac{\left(1+1\right)^2}{xy+xz}=\frac{4}{xy+xz}\)

Từ \(x+y+z=3\Rightarrow y+z=4-x\)

\(\Rightarrow T\ge\frac{4}{xy+xz}=\frac{4}{x\left(y+z\right)}=\frac{4}{x\left(4-x\right)}=\frac{4}{-x^2+4x}\)

Lại có: \(-x^2+4x=-\left(x^2-4x+4\right)+4=-\left(x-2\right)^2+4\le4\)

\(\Rightarrow T\ge\frac{4}{-x^2+4x}\ge\frac{4}{4}=1\)

Đẳng thức xảy ra khi \(x=2;y=z=1\)

\(\frac{1}{xy}+\frac{1}{xz}=\frac{1}{x}\left(\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\right)\ge\frac{4}{x\left(y+z\right)}\ge\frac{4}{\frac{\left(x+y+z\right)^2}{4}}=1\).

Nếu bạn chưa biết thì trước hết ta cần c/m BĐT sau với các số thực dương:

\(\frac{x^2}{a}+\frac{y^2}{b}\ge\frac{\left(x+y\right)^2}{a+b}\)

Thật vậy, BĐT tương đương: \(\left(a+b\right)\left(bx^2+ay^2\right)\ge ab\left(x+y\right)^2\)

\(\Leftrightarrow a^2y^2-2abxy+b^2x^2\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(ay-bx\right)^2\ge0\) (luôn đúng)

Dấu "=" xảy ra khi \(\frac{x}{a}=\frac{y}{b}\)

Sử dụng cho bài toán:

\(P=\frac{1}{4}\left(\frac{64}{x}+\frac{1}{y}\right)=\frac{1}{4}\left(\frac{8^2}{x}+\frac{1^2}{y}\right)\ge\frac{1}{4}.\frac{\left(8+1\right)^2}{x+y}\ge\frac{81}{4.5}=\frac{81}{20}\)

\(\Rightarrow P_{min}=\frac{81}{20}\) khi \(\left\{{}\begin{matrix}x+y=5\\\frac{x}{8}=\frac{y}{1}\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=\frac{40}{9}\\y=\frac{5}{9}\end{matrix}\right.\)

Đề bài ko đúng bạn

Biểu thức \(P=\frac{16}{x}+\frac{1}{4y}\) chỉ có GTNN khi \(x+y\le5\)

Còn \(x+y\ge5\) thì ko bao giờ P tồn tại GTNN được

Đặt \(a=2x+y+z;b=2y+z+x;c=2z+x+y\)

\( \implies\) \(a+b+c=\left(2x+y+z\right)+\left(2y+z+x\right)+\left(2z+x+y\right)\) 

\( \implies\) \(a+b+c=4x+4y+4z\)

\( \implies\) \(x+y+z=\frac{a+b+c}{4}\) 

+)Ta có : \(a=2x+y+z\)

\(\iff\) \(a=x+\left(x+y+z\right)\)

\(\iff\) \(a-\left(x+y+z\right)=x\)

\(\iff\) \(a-\frac{a+b+c}{4}=x\)

\(\iff\) \(x=\frac{3a-b-c}{4}\)

+)Ta có :\(b=2y+z+x\)

\(\iff\) \(b=y+\left(y+z+x\right)\)

\(\iff\)\(b-\left(y+z+x\right)=y\)

\(\iff\) \(b-\frac{a+b+c}{4}=y\)

\(\iff\)\(y=\frac{3b-c-a}{4}\)

+)Ta có :\(c=2z+x+y\)

\(\iff\) \(c=z+\left(z+x+y\right)\)

\(\iff\) \(c-\left(z+x+y\right)=z\)

\(\iff\) \(c-\frac{a+b+c}{4}=z\)

\(\iff\)\(z=\frac{3c-a-b}{4}\)

​​​\( \implies\)​ \(\frac{x}{2x+y+z}+\frac{y}{2y+z+x}+\frac{z}{2z+x+y}\) 

 \(=\frac{3a-b-c}{4a}+\frac{3b-c-a}{4b}+\frac{3c-a-b}{4c}\)

 \(=\frac{9}{4}-\left(\frac{b}{4a}+\frac{c}{4a}+\frac{c}{4b}+\frac{a}{4b}+\frac{a}{4c}+\frac{b}{4c}\right)\)

 \(=\frac{9}{4}-\frac{1}{4}\left(\frac{b}{a}+\frac{c}{a}+\frac{c}{b}+\frac{a}{b}+\frac{a}{c}+\frac{b}{c}\right)\)

 \(=\frac{9}{4}-\frac{1}{4}\left[\left(\frac{b}{a}+\frac{a}{b}\right)+\left(\frac{c}{a}+\frac{a}{c}\right)+\left(\frac{b}{c}+\frac{c}{b}\right)\right]\)

Áp dụng bất đẳng thức ( BĐT Cosi ) : \(m+n\)\( \geq\)\(2\sqrt{mn}\) \(\left(m;n>0\right)\)ta được : 

\(\frac{b}{a}+\frac{a}{b}\) \( \geq\) 2 \(\sqrt{\frac{b}{a}.\frac{a}{b}}\) = 2 \( \implies\) \(\frac{b}{a}+\frac{a}{b}\) \( \geq\) 2 

\(\frac{c}{a}+\frac{a}{c}\) \( \geq\) 2 \(\sqrt{\frac{c}{a}.\frac{a}{c}}\) = 2 \( \implies\) \(\frac{c}{a}+\frac{a}{c}\) \( \geq\) 2 

\(\frac{b}{c}+\frac{c}{b}\) \( \geq\) 2 \(\sqrt{\frac{b}{c}.\frac{c}{b}}\) = 2 \( \implies\) \(\frac{b}{c}+\frac{c}{b}\) \( \geq\) 2 

\( \implies\) \(\left(\frac{b}{a}+\frac{a}{b}\right)+\left(\frac{c}{a}+\frac{a}{c}\right)+\left(\frac{b}{c}+\frac{c}{b}\right)\) \( \geq\) 2 + 2 + 2 

\( \implies\) ​​​\(\left(\frac{b}{a}+\frac{a}{b}\right)+\left(\frac{c}{a}+\frac{a}{c}\right)+\left(\frac{b}{c}+\frac{c}{b}\right)\)​ \( \geq\) 6 

\( \implies\) \(\frac{1}{4}\left[\left(\frac{b}{a}+\frac{a}{b}\right)+\left(\frac{c}{a}+\frac{a}{c}\right)+\left(\frac{b}{c}+\frac{c}{b}\right)\right]\) \( \geq\) \(\frac{6}{4}\)

\( \implies\) \(\frac{1}{4}\left[\left(\frac{b}{a}+\frac{a}{b}\right)+\left(\frac{c}{a}+\frac{a}{c}\right)+\left(\frac{b}{c}+\frac{c}{b}\right)\right]\) \( \geq\) \(\frac{3}{2}\)

\( \implies\) \(-\frac{1}{4}\left[\left(\frac{b}{a}+\frac{a}{b}\right)+\left(\frac{c}{a}+\frac{a}{c}\right)+\left(\frac{b}{c}+\frac{c}{b}\right)\right]\) \(\leq\) \(-\frac{3}{2}\)

\( \implies\) \(\frac{9}{4}-\frac{1}{4}\left[\left(\frac{b}{a}+\frac{a}{b}\right)+\left(\frac{c}{a}+\frac{a}{c}\right)+\left(\frac{b}{c}+\frac{c}{b}\right)\right]\) \(\leq\) \(\frac{9}{4}-\frac{3}{2}\)

\( \implies\) \(\frac{9}{4}-\frac{1}{4}\left[\left(\frac{b}{a}+\frac{a}{b}\right)+\left(\frac{c}{a}+\frac{a}{c}\right)+\left(\frac{b}{c}+\frac{c}{b}\right)\right]\) \(\leq\) \(\frac{3}{4}\) 

Dấu " = " xảy ra khi a = b = c hay x = y = z 

https://chat.lazi.vn/upload/images/2020/03/file_xot1584973258.jpg

Chúc bạn hok tốt!!!