Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng BĐT Bunhiacopxki:
\(\sqrt{\frac{2}{a}}+\sqrt{\frac{2}{b}}\le\sqrt{2\left(\frac{2}{a}+\frac{2}{b}\right)}=2\sqrt{\frac{a+b}{ab}}\)
Tương tự: \(\sqrt{\frac{2}{b}}+\sqrt{\frac{2}{c}}\le2\sqrt{\frac{b+c}{bc}}\) ; \(\sqrt{\frac{2}{c}}+\sqrt{\frac{2}{a}}\le2\sqrt{\frac{c+a}{ca}}\)
Cộng vế với vế ta sẽ có điều phải chứng minh
1) \(\Sigma\frac{a}{b^3+ab}=\Sigma\left(\frac{1}{b}-\frac{b}{a+b^2}\right)\ge\Sigma\frac{1}{a}-\Sigma\frac{1}{2\sqrt{a}}=\Sigma\left(\frac{1}{a}-\frac{2}{\sqrt{a}}+1\right)+\Sigma\frac{3}{2\sqrt{a}}-3\)
\(\ge\Sigma\left(\frac{1}{\sqrt{a}}-1\right)^2+\frac{27}{2\left(\sqrt{a}+\sqrt{b}+\sqrt{c}\right)}-3\ge\frac{27}{2\sqrt{3\left(a+b+c\right)}}-3=\frac{3}{2}\)
Không làm mất tính tổng quát của bài toán, giả sử \(a\ge b\ge c\)(1)
Có \(\sqrt{\frac{a+b}{ab}}+\sqrt{\frac{a+c}{ac}}+\sqrt{\frac{b+c}{bc}}=\sqrt{\frac{1}{b}+\frac{1}{a}}+\sqrt{\frac{1}{c}+\frac{1}{a}}+\sqrt{\frac{1}{c}+\frac{1}{b}}\)
Từ (1) => \(\hept{\begin{cases}\frac{2}{a}\le\frac{1}{a}+\frac{1}{b}\\\frac{2}{b}\le\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\\\frac{2}{c}\le\frac{1}{a}+\frac{1}{c}\end{cases}}\Rightarrow\hept{\begin{cases}\sqrt{\frac{2}{a}}\le\sqrt{\frac{1}{a}+\frac{1}{b}}\\\sqrt{\frac{2}{b}}\le\sqrt{\frac{1}{b}+\frac{1}{c}}\\\sqrt{\frac{2}{c}}\le\sqrt{\frac{1}{a}+\frac{1}{c}}\end{cases}}\)
=>\(\sqrt{\frac{2}{a}}+\sqrt{\frac{2}{b}}+\sqrt{\frac{2}{c}}\le\sqrt{\frac{1}{b}+\frac{1}{a}}+\sqrt{\frac{1}{c}+\frac{1}{a}}+\sqrt{\frac{1}{c}+\frac{1}{b}}\)
=>\(\sqrt{\frac{2}{a}}+\sqrt{\frac{2}{b}}+\sqrt{\frac{2}{c}}\le\sqrt{\frac{a+b}{ab}}+\sqrt{\frac{a+c}{ac}}+\sqrt{\frac{b+c}{bc}}\)
Ta có đpcm
\(L.H.S=\Sigma_{cyc}\frac{a^2}{b}=\Sigma_{cyc}\left(\frac{a^2}{b}-a+b\right)=\Sigma_{cyc}\frac{a^2-ab+b^2}{b}\)
\(=\Sigma_{cyc}\left(\frac{a^2-ab+b^2}{b}+b\right)-\left(a+b+c\right)\)
\(\ge2\Sigma_{cyc}\sqrt{a^2-ab+b^2}-\left(a+b+c\right)\)
\(=\Sigma_{cyc}\sqrt{a^2-ab+b^2}+\Sigma_{cyc}\sqrt{\frac{1}{4}\left(a+b\right)^2+\frac{3}{4}\left(a-b\right)^2}-\left(a+b+c\right)\)
\(\ge\Sigma_{cyc}\sqrt{a^2-ab+b^2}+\Sigma_{cyc}\sqrt{\frac{1}{4}\left(a+b\right)^2}-\left(a+b+c\right)=\Sigma_{cyc}\sqrt{a^2-ab+b^2}=R.H.S\)
Đẳng thức xảy ra khi a = b = c
Với \(a,b,c\ge0\). Khi đó ta có
\(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\ge\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ca}\)
Chứng minh: \(\left(ab+bc+ca\right)\left(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\right)=a^2+b^2+c^2+abc\left(\frac{1}{b+c}+\frac{1}{c+a}+\frac{1}{a+b}\right)\ge a^2+b^2+c^2\)\(\Rightarrow\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\ge\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ac}\)
Với \(a,b,c\ge0\) ta có
\(\sqrt{\frac{ab}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}+\sqrt{\frac{bc}{\left(b+a\right)\left(c+a\right)}}+\sqrt{\frac{ca}{\left(c+b\right)\left(c+a\right)}}\ge1\)
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM ta có:
\(\Sigma\sqrt{\frac{ab}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}=\Sigma\sqrt{\frac{ab\left(2ab+2bc+2ac\right)^2}{4\left(a+c\right)\left(b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)^2}}\)
\(\ge\Sigma\sqrt{\frac{ab\left[a\left(b+c\right)+b\left(a+c\right)\right]^2}{4\left(a+c\right)\left(b+c\right)\left(ab+bc+ac\right)^2}}\)
\(\ge\Sigma\sqrt{\frac{ab.4a\left(b+c\right)b\left(a+c\right)}{4\left(a+c\right)\left(b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)^2}}=\Sigma\frac{ab}{ab+bc+ca}\)
Từ đó ta có \(\Sigma\sqrt{\frac{ab}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}\ge\frac{ab+bc+ca}{ab+bc+ca}=1\)
chứng minh bài toán:
Đặt \(\sqrt{\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ac}}=t\ge1\)
Ta có: \(\left(\Sigma\sqrt{\frac{a}{b+c}}\right)^2=\Sigma\frac{a}{b+c}+2\Sigma\sqrt{\frac{ab}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}\ge\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ac}+2=t^2+2\)
Từ đây ta chứng minh \(\sqrt{t^2+2}+\frac{3\sqrt{3}}{t}\ge\frac{7\sqrt{2}}{2}\)
Áp dụng bất đẳng thức bunhiacopxki ta có:
\(\sqrt{t^2+2}+\frac{3\sqrt{3}}{t}=\frac{\sqrt{\left(t^2+2\right)\left(6+2\right)}}{2\sqrt{2}}+\frac{3\sqrt{3}}{t}\ge\frac{t\sqrt{6}+2}{2\sqrt{2}}+\frac{3\sqrt{3}}{t}=\left(\frac{t\sqrt{3}}{2}+\frac{3\sqrt{3}}{t}\right)+\frac{\sqrt{2}}{2}\)
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta đc:
\(\left(\frac{t\sqrt{3}}{2}+\frac{3\sqrt{3}}{t}\right)+\frac{\sqrt{2}}{2}\ge3\sqrt{2}+\frac{\sqrt{2}}{2}=\frac{7\sqrt{2}}{2}\)
Vậy ta có đpcm
Tham khảo
Câu hỏi của Châu Trần - Toán lớp 9 - Học toán với OnlineMath
Áp dụng bđt Holder, ta có:
\(\left(\sqrt{\frac{ab}{a^2+b^2}}+\sqrt{\frac{bc}{b^2+c^2}}+\sqrt{\frac{ca}{c^2+a^2}}\right).\left(\sqrt{\frac{ab}{a^2+b^2}}+\sqrt{\frac{bc}{b^2+c^2}}+\sqrt{\frac{ca}{c^2+a^2}}\right)\left[a^2b^2\left(a^2+b^2\right)+b^2c^2\left(b^2+c^2\right)+c^2a^2\left(c^2+a^2\right)\right]\ge\left(ab+bc+ca\right)^3=\frac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^3}{8}\)
=>\(VT^2\ge\frac{1}{8}.\frac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^3}{a^2b^4+a^4b^2+b^2c^4+b^4c^2+c^2a^4+c^4a^2}\)
Đặt a2=x, b2=y, c2=z
=>\(VT^2\ge\frac{1}{8}.\frac{\left(x+y+z\right)^3}{x^2y+xy^2+y^2z+y^2z+z^2x+zx^2}\)(1)
Theo bđt Schur, ta có:
\(x\left(x-y\right)\left(x-z\right)+y\left(y-z\right)\left(y-x\right)+z\left(z-x\right)\left(z-y\right)\ge0\)
<=>\(x^3+y^3+z^3+3xyz\ge x^2y+xy^2+y^2z+y^2z+z^2x+zx^2\)
<=>\(x^3+y^3+z^3+6xyz+3\left(x^2y+xy^2+y^2z+y^2z+z^2x+zx^2\right)\ge4.\left(x^2y+xy^2+y^2z+y^2z+z^2x+zx^2\right)+3xyz\)
Vì \(xyz=\left(abc\right)^2\ge0\)
=>\(\left(x+y+z\right)^3\ge4\left(x^2y+xy^2+y^2z+y^2z+z^2x+zx^2\right)\)
=>\(\frac{\left(x+y+z\right)^3}{x^2y+xy^2+y^2z+y^2z+z^2x+zx^2}\ge4\)
Thay vào (1)=>\(VT^2\ge\frac{1}{2}=>VT\ge\frac{1}{\sqrt{2}}\)
=>ĐPCM
a,b,c>=0 mới được nhé
Đặt biểu thức là A
\(\sqrt{\frac{ab}{a^2+b^2}}=\frac{\sqrt{ab\left(a^2+b^2\right)}}{a^2+b^2}>=\frac{\sqrt{2abab}}{a^2}=\frac{\sqrt{2}ab}{a^2+b^2}\)
Dấu = xảy ra khi có một trong 2 số a,b =0 hoặc a=b.
Tương tự=> A>=\(\frac{\sqrt{2}ab}{a^2+b^2}+\frac{\sqrt{2}bc}{b^2+c^2}+\frac{\sqrt{2}ca}{a^2+c^2}\)
\(\sqrt{2}A>=\frac{2ab}{a^2+b^2}+\frac{2bc}{b^2+c^2}+\frac{2ca}{c^2+a^2}\)
\(\sqrt{2}A+3>=\frac{\left(a+b\right)^2}{a^2+b^2}+\frac{\left(b+c\right)^2}{b^2+c^2}+\frac{\left(c+a\right)^2}{c^2+a^2}.\)
>=\(\frac{\left(2a+2b+2c\right)^2}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}=\frac{4\left(a+b+c\right)^2}{a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ca}=4.\)
=>A>=1/căn 2
Dấu = xảy ra khi 2 số bằng nhau, một số =0
Bạn tham khảo:
Câu hỏi của Nguyễn Bảo Trân - Toán lớp 9 | Học trực tuyến