![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Một kiểu biến đổi tương đương khác.
\(\Leftrightarrow3\left(a^4+b^4+c^4\right)\ge\left(a+b+c\right)\left(a^3+b^3+c^3\right)\). Giả sử \(c=min\left\{a,b,c\right\}\)
\(VT-VP=\frac{\left(7a^2+8ab-ac+7b^2-bc-2c^2\right)\left(a-b\right)^2+\left(a^2+ac+b^2+bc+2c^2\right)\left(a+b-2c\right)^2}{4}\ge0\)
Ta có qed./.
P/s: Bài giải trong 3 dòng:D
Làm sao để biến đổi được như mình? Không hề khó! Ta có:
\(f\left(a;b;c\right)=f_1\left(a-c\right)\left(b-c\right)+f_2\left(a-b\right)^2\) (1)
\(=f_1\left(a-c\right)\left(b-c\right)+f_2\left(a+b-2c+2\left(c-b\right)\right)^2\)
\(=f_1\left(a-b\right)\left(a-c\right)+f_2\left(a+b-2c\right)^2+4f_2\left(a+b-2c\right)\left(c-b\right)+4f_2\left(c-b\right)^2\)
\(=f_1\left(a-b\right)\left(a-c\right)+f_2\left(a+b-2c\right)^2+4f_2\left(c-b\right)\left(a+b-2c+c-b\right)\)
\(=-\left(4f_2-f_1\right)\left(a-b\right)\left(a-c\right)+f_2\left(a+b-2c\right)^2\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra \(f\left(a;b;c\right)=\frac{f_2\left(4f_2-f_1\right)\left(a-b\right)^2+f_2.f_1.\left(a+b-2c\right)^2}{4f_2-f_1+f_1}\)
\(=\frac{\left(4f_2-f_1\right)\left(a-b\right)^2+f_1\left(a+b-2c\right)^2}{4}\) (3)
Như vậy, ta chỉ cần tìm được cách phân tích (1) thì sẽ tìm được cách phân tích (3).
Trở lại bài trên: \(VT-VP=2\left(a^4+b^4+c^4\right)-a^3\left(b+c\right)-b^3\left(c+a\right)-c^3\left(a+b\right)\)
\(=\left(a^2+ac+b^2+bc+2c^2\right)\left(a-c\right)\left(b-c\right)+2\left(a^2+ab+b^2\right)\left(a-b\right)^2\)
Từ đó dẫn đến cách phân tích bên trên.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
áp dụng BĐT co si cho 4 số ta có
\(a^4+a^4+b^4+c^4\ge4\sqrt[4]{a^4.a^4.b^4.c^4}=4a^2bc\)
\(b^4+b^4+a^4+c^4\ge4\sqrt[4]{a^4.b^4.b^4.c^4}=4ab^2c\)
\(c^4+c^4+b^4+a^4\ge4\sqrt[4]{a^4.b^4.c^4.c^4}=4abc^2\)
Cộng vế với vế ta có
\(\)4a4+4b4+4c4 ≥ 4a2bc+4ab2c+4abc2
chia cả 2 vế cho 4 ta có
a4+b4+c4 ≥ a2bc+ab2c +abc2
⇔ a4+b4+c4 ≥ abc(a+b+c) (đpcm)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
(a+b+c)(a3+b3+c3)
=a4+a3b+a3c+ab3+b4+b3c+ac3+bc3+c4
=a4+b4+c4+(a3b+ab3)+(bc3+b3c)+(c3a+ca3)
=a4+b4+c4+ab(a2+b2)+bc(b2+c2)+ca(c2+a2)
=(a4+b4+c4)+ab(a2+b2)+bc(b2+c2)+ca(c2+a2)
P/s đến đây bạn áp đụng bđt thức bunhi a là ra
(a+b+c) (a3+b3+c3)
=a4+a3b+a3c+ab3+b4+b3c+ac3+bc3+c4
=a4+b4+c4+(a3b+ab3)+(bc3+b3c)+(c3a+ca3)
=a4+b4+c4+ab(a2+b2)+bc(b2+c2)+ca(c2+a2)
=(a4+b4+c4)+ab(a2+b2)+bc(b2+c2)+ca(c2+a2)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Ta có BĐT sau:
\(\frac{a^4+b^4}{a^3+b^3}\ge\frac{a+b}{2}\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\left(a^2+ab+b^2\right)\ge0\left(true\right)\)
Khi đó tương tự ta có nốt \(\frac{b^4+c^4}{b^3+c^3}\ge\frac{b+c}{2};\frac{c^4+a^4}{c^3+a^3}\ge\frac{c+a}{2}\)
Khi đó \(\frac{a^4+b^4}{a^3+b^3}+\frac{b^4+c^4}{b^3+c^3}+\frac{c^4+a^4}{c^3+a^3}\ge\frac{2\left(a+b+c\right)}{2}=a+b+c\)
Ta dễ chứng minh được
\(\frac{a^4}{a^3+b^3}+\frac{b^4}{b^3+c^3}+\frac{c^4}{c^3+a^3}=\frac{b^4}{a^3+b^3}+\frac{c^4}{b^3+c^3}+\frac{a^4}{a^3+c^3}\)( trừ cái là xong )
Khi đó \(LHS\ge\frac{a+b+c}{2}\)
Ta có điều phải chứng minh
Đẳng thức xảy ra tại a=b=c
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Ta có
\(a^4+b^4+c^4-abc\left(a+b+c\right)=\left(a^2+b^2+c^2\right)^2-2\left(a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2\right)-abc\left(a+b+c\right)\)
\(=\left(a^2+b^2+c^2\right)^2-2\left[\left(ab+bc+ac\right)^2-2a^2bc-2ab^2c-2abc^2\right]-a^2bc-ab^2c-abc^2\)
\(=\left(a^2+b^2+c^2\right)^2-2\left(ab+bc+ac\right)^2+4a^2bc+4ab^2c+4abc^2-a^2bc-ab^2c-abc^2\)
\(=\left[\left(a+b+c\right)^2-2\left(ab+bc+ac\right)\right]^2-2\left(ab+bc+ac\right)^2+abc\left(4a+4b+4c-a-b-c\right)\)
\(=\left(a+b+c\right)^4-2\left(a+b+c\right)^2.2\left(ab+bc+ac\right)+4\left(ab+bc+ca\right)^2-2\left(ab+bc+ac\right)^2+abc\left(3a+3b+3c\right)\)
\(=\left(a+b+c\right)^4-4\left(a+b+c\right)^2\left(ab+bc+ca\right)+2\left(ab+bc+ac\right)^2+3abc\ge0\)
Ap dung BDt co si ta co
\(a^4+b^4\ge2a^2b^2\)
\(b^4+c^4\ge2b^2c^2\)
\(c^4+a^4\ge2a^2c^2\)
=> \(a^4+b^4+c^4\ge a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\)(1)
Lai co \(a^2b^2+b^2c^2\ge2ab^2c\)
\(b^2c^2+c^2a^2\ge2abc^2\)
\(c^2a^2+a^2b^2\ge2a^2bc\)
=> \(a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\ge abc\left(a+b+c\right)\)(2)
Từ (1) va (2) => \(a^4+b^4+c^4\ge abc\left(a+b+c\right)\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Vì a,b,c > 0 và a+b+c=1
=> 0 < a,b,c < 1
=> 1-a, 1-b, 1-c > 0
Áp dụng bất đẳng thức cô-si cho các số dương ta có:
\(VP=4\left(1-a\right)\left(1-b\right)\left(1-c\right)\le4\cdot\dfrac{\left[\left(1-a\right)+\left(1-c\right)\right]^2}{4}\cdot\left(1-b\right)\)
\(=\left(2-a-c\right)^2\left(1-b\right)\)
\(=\left[2\left(a+b+c\right)-a-c\right]^2\left(1-b\right)\)
\(=\left(a+2b+c\right)^2\left(1-b\right)=\left(b+1\right)^2\left(1-b\right)=\left(b+1\right)\left(1-b^2\right)< b+1=a+2b+c=VT\)
Vậy VT > VP. Dấu "=" không xảy ra
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Áp dụng BĐT Cô si, ta có :
\(a^4+b^4\ge2a^2b^2\)
\(b^4+c^4\ge2b^2c^2\)
\(c^4+a^4\ge2c^2a^2\)
\(\Rightarrow a^4+b^4+b^4+c^4+c^4+a^4\ge2a^2b^2+2b^2c^2+2c^2a^2\)
\(\Rightarrow a^4+b^4+c^4\ge a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\)( 1 )
Ta lại có :
\(a^2b^2+b^2c^2\ge2ab^2c\)
\(b^2c^2+c^2a^2\ge2bc^2a\)
\(c^2a^2+a^2b^2\ge2ca^2b\)
\(\Rightarrow a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\ge ab^2c+bc^2a+ca^2b=abc\left(a+b+c\right)\)( 2 )
Từ ( 1 ) và ( 2 ) \(\Rightarrow a^4+b^4+c^4\ge abc\left(a+b+c\right)\forall a;b;c\)( Đpcm )
Ta có \(a^4+b^4+c^4\ge abc\left(a+b+c\right)\forall a;b;c>0\)
\(\Leftrightarrow a^4+b^4+c^4-a^2bc-b^2ac-c^2ab\ge0\)
\(\Leftrightarrow2a^4+2b^4+2c^4-2a^2bc-2b^2ac-2c^2ab\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a^2-b^2\right)^2+2a^2b^2+\left(b^2-c^2\right)^2+2b^2c^2+\left(c^2-a^2\right)^2-2a^2c^2-2b^2ac-2c^2ab\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a^2-b^2\right)^2+\left(b^2-c^2\right)^2-\left(c^2-a^2\right)^2+\left(a^2b^2+b^2c^2-2b^2ac\right)\)\(+\left(b^2c^2+c^2a^2-2c^2ab\right)+\left(a^2b^2+c^2a^2-2a^2bc\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a^2-b^2\right)^2+\left(b^2-c^2\right)^2+\left(c^2-a^2\right)^2+\left(ab-bc\right)^2+\left(bc-ca\right)^2+\left(ab-ac\right)^2\ge0\)
Luôn đúng với mọi a,b,c
Áp dụng BĐT AM-GM ta có:
\(a^4+b^4\ge2\sqrt{a^4b^4}=2a^2b^2\)
Tương tự ta có:\(b^4+c^4\ge2b^2c^2\) và \(c^4+a^4\ge2c^2a^2\)
Cộng theo vế ta có: \(2\left(a^4+b^4+c^4\right)\ge2\left(a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\right)\)
\(\Leftrightarrow a^4+b^4+c^4\ge a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\)
AM-GM lần nữa \(a^2b^2+b^2c^2=b^2\left(a^2+c^2\right)\ge b^2\cdot2\sqrt{a^2c^2}=2b^2ac\)
Tương tự ta có: \(b^2c^2+c^2a^2\ge2c^2ba\) và \(c^2a^2+a^2b^2\ge2a^2bc\)
Cộng theo vế \(2\left(a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\right)\ge2\left(b^2ac+c^2ba+a^2bc\right)\)
\(\Leftrightarrow a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\ge b^2ac+c^2ba+a^2bc=abc\left(a+b+c\right)\)
\(\Rightarrow a^4+b^4+c^4\ge a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\ge abc\left(a+b+c\right)\)
Suy ra điều phải chứng minh