Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
1.
\(6=\frac{\sqrt{2}^2}{x}+\frac{\sqrt{3}^2}{y}\ge\frac{\left(\sqrt{2}+\sqrt{3}\right)^2}{x+y}=\frac{5+2\sqrt{6}}{x+y}\)
\(\Rightarrow x+y\ge\frac{5+2\sqrt{6}}{6}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(\left\{{}\begin{matrix}\frac{x}{\sqrt{2}}=\frac{y}{\sqrt{3}}\\x+y=\frac{5+2\sqrt{6}}{6}\end{matrix}\right.\)
Bạn tự giải hệ tìm điểm rơi nếu thích, số xấu quá
2.
\(VT\ge\sqrt{\left(x+y+z\right)^2+\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\right)^2}\ge\sqrt{\left(x+y+z\right)^2+\frac{81}{\left(x+y+z\right)^2}}\)
Đặt \(x+y+z=t\Rightarrow0< t\le1\)
\(VT\ge\sqrt{t^2+\frac{81}{t^2}}=\sqrt{t^2+\frac{1}{t^2}+\frac{80}{t^2}}\ge\sqrt{2\sqrt{\frac{t^2}{t^2}}+\frac{80}{1^2}}=\sqrt{82}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z=\frac{1}{3}\)
3.
\(\frac{a^2}{b^5}+\frac{a^2}{b^5}+\frac{a^2}{b^5}+\frac{1}{a^3}+\frac{1}{a^3}\ge5\sqrt[5]{\frac{a^6}{b^{15}.a^6}}=\frac{5}{b^3}\)
Tương tự: \(\frac{3b^2}{c^5}+\frac{2}{b^3}\ge\frac{5}{a^3}\) ; \(\frac{3c^2}{d^5}+\frac{2}{c^3}\ge\frac{5}{d^3}\) ; \(\frac{3d^2}{a^5}+\frac{2}{d^2}\ge\frac{5}{a^3}\)
Cộng vế với vế và rút gọn ta được: \(3VT\ge3VP\)
Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi \(a=b=c=d=1\)
4.
ĐKXĐ: \(-2\le x\le2\)
\(y^2=\left(x+\sqrt{4-x^2}\right)^2\le2\left(x^2+4-x^2\right)=8\)
\(\Rightarrow y\le2\sqrt{2}\Rightarrow y_{max}=2\sqrt{2}\) khi \(x=\sqrt{2}\)
Mặt khác do \(\left\{{}\begin{matrix}x\ge-2\\\sqrt{4-x^2}\ge0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow x+\sqrt{4-x^2}\ge-2\)
\(y_{min}=-2\) khi \(x=-2\)
a/ \(\frac{x}{2}+\frac{18}{x}\ge2\sqrt{\frac{x}{2}.\frac{18}{x}}=...\)
b/ \(\frac{x}{2}+\frac{2}{x-1}=\frac{x-1}{2}+\frac{2}{x-1}+\frac{1}{2}\ge2\sqrt{\frac{x-1}{2}.\frac{2}{x-1}}+\frac{1}{2}=...\)
c/ \(\frac{3x}{2}+\frac{1}{x+1}=\frac{3\left(x+1\right)}{2}+\frac{1}{x+1}-\frac{3}{2}\ge2\sqrt{\frac{3\left(x+1\right)}{2}.\frac{1}{x+1}}-\frac{3}{2}=...\)
d/ \(\frac{x}{3}+\frac{5}{2x-1}=\frac{2x-1}{6}+\frac{5}{2x-1}+\frac{1}{6}\ge2\sqrt{\frac{2x-1}{6}.\frac{5}{2x-1}}+\frac{1}{6}=...\)
e/ \(\frac{x}{1-x}+\frac{5}{x}=\frac{x}{1-x}+\frac{5-5x+5x}{x}=\frac{x}{1-x}+\frac{5\left(1-x\right)}{x}+5\ge2\sqrt{\frac{x}{1-x}.\frac{5\left(1-x\right)}{x}}+5=...\)
f/ \(\frac{x^3+1}{x^2}=x+\frac{1}{x^2}=\frac{x}{2}+\frac{x}{2}+\frac{1}{x^2}\ge2\sqrt{\frac{x}{2}.\frac{x}{2}.\frac{1}{x^2}}=...\)
g/ \(\frac{x^2+4x+4}{x}=x+\frac{4}{x}+4\ge2\sqrt{x.\frac{4}{x}}+4=...\)
\(\frac{x^5}{y^4}+\frac{x^5}{y^4}+y+y+y\ge5\sqrt[5]{\frac{x^{10}y^3}{y^8}}=\frac{5x^2}{y}\)
Tương tự: \(\frac{2y^5}{z^4}+3z\ge\frac{5y^2}{z}\) ; \(\frac{2z^5}{x^4}+3x\ge\frac{5z^2}{x}\)
Cộng vế với vế:
\(2\left(\frac{x^5}{y^4}+\frac{y^5}{z^4}+\frac{z^5}{x^4}\right)+3\left(x+y+z\right)\ge5\left(\frac{x^2}{y}+\frac{y^2}{z}+\frac{z^2}{x}\right)\ge5\left(x+y+z\right)\)
\(\Rightarrow2\left(\frac{x^5}{y^4}+\frac{y^5}{z^4}+\frac{z^5}{x^4}\right)\ge2\left(x+y+z\right)\ge2\)
\(\Rightarrow\frac{x^5}{y^4}+\frac{y^5}{z^4}+\frac{z^5}{x^4}\ge1\)
Dấu "=" xay ra khi \(x=y=z=\frac{1}{3}\)
Bài này thuộc loại nổi tiếng lắm
\(VT.\left(x\sqrt{x^2+8yz}+y\sqrt{y^2+8zx}+z\sqrt{z^2+8xy}\right)\ge\left(x+y+z\right)^2\)
\(\Rightarrow VT\ge\frac{\left(x+y+z\right)^2}{x\sqrt{x^2+8yz}+y\sqrt{y^2+8zx}+z\sqrt{z^2+8xy}}\)
Ta lại có:
\(\sqrt{x}\sqrt{x^3+8xyz}+\sqrt{y}\sqrt{y^3+8zx}+\sqrt{z}\sqrt{z^3+8xyz}\le\sqrt{\left(x+y+z\right)\left(x^3+y^3+z^3+24xyz\right)}\)
Mà \(\left(x+y+z\right)^3=x^3+y^3+z^3+3\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)\ge x^3+y^3+z^3+24xyz\)
\(\Rightarrow x\sqrt{x^2+8yz}+y\sqrt{y^2+8zx}+z\sqrt{z^2+8xy}\le\left(x+y+z\right)^2\)
\(\Rightarrow VT\ge\frac{\left(x+y+z\right)^2}{\left(x+y+z\right)^2}=1\)
IMO 2001!Vô số cách giải! Ở đây mình đưa ra $5$ cách khác.
$$\frac{x}{\sqrt{x^2+8yz}}+\frac{y}{\sqrt{y^2+8zx}} +\frac{z}{\sqrt{z^2+8xy}} \geqq 1$$
Theo AM-GM$:$ \(\begin{align*} \text{LHS} &=\sum\limits_{cyc} \frac{x}{\sqrt{x^2+8yz}} =\sum\limits_{cyc} \frac{x(x+y+z)}{\sqrt{(x^2+8yz)(x+y+z)^2}}\\&\geqq 2\sum\limits_{cyc} \frac{x(x+y+z)}{(x^2+8yz)+(x+y+z)^2} \geqq 1 \end{align*}\)
Bất đẳng thức cuối tương đương với $$\frac{1}{2} \sum\limits_{cyc} \left( 8\,{x}^{3}y+31\,{x}^{2}{y}^{2}+8\,x{y}^{3}+202\,x{y}^{2}z+262
\,xy{z}^{2}+202\,x{z}^{3}+79\,{z}^{4} \right) \left( x-y \right) ^{2}
\geqq 0$$
Xong!
Cách 2: Dùng bổ đề do NguyenHuyen_AG đề xuất$:$
$${\frac {a}{\sqrt {a^{2} + 8bc}}}\geqq {\frac {a(5a + 2b + 2c)}{5\left(a^2 + b^2 + c^2\right) + 4(bc + ca + ab)}}.$$
Việc chứng minh bổ đề này tương đối đơn giản$,$ bạn có thể tự làm.
Cách 3: Chứng minh theo trình tự$:$ $$\sum_{cyc}\frac{x}{\sqrt{x^2+8xy}}\geq\sum_{cyc}\frac{x^{\frac{4}{3}}}{x^{\frac{4}{3}}+y^{\frac{4}{3}}+z^{\frac{4}{3}}}=1$$
Cách 4: Dùng Holder (cách này khá quen thuộc)
Cách 5$:$ Dùng phương pháp phản chứng.
\(A=x+\frac{1}{x}\ge2\sqrt{x.\frac{1}{x}}=2\)
\(\Rightarrow A_{min}=2\) khi \(x=1\)
b/ \(x\le\frac{1}{2}\Rightarrow\frac{1}{x}\ge2\)
\(B=x^2+\frac{1}{x}=x^2+\frac{1}{8x}+\frac{1}{8x}+\frac{3}{4x}\ge3\sqrt[3]{\frac{x^2}{64x^2}}+\frac{3}{4}.2=\frac{9}{4}\)
\(B_{min}=\frac{9}{4}\) khi \(x=\frac{1}{2}\)
c/
\(C=x+\frac{1}{x^2}=\frac{x}{2}+\frac{x}{2}+\frac{1}{x^2}\ge3\sqrt[3]{\frac{x}{2}.\frac{x}{2}.\frac{1}{x^2}}=\frac{3}{\sqrt[3]{4}}\)
\(C_{min}=\frac{3}{\sqrt[3]{4}}\) khi \(\frac{x}{2}=\frac{1}{x^2}\Leftrightarrow x=\sqrt[3]{2}\)
d/
\(x\le\frac{1}{4}\Rightarrow\frac{1}{x}\ge4\Rightarrow\frac{1}{x^2}\ge16\)
\(D=x+\frac{1}{x^2}=\frac{x}{2}+\frac{x}{2}+\frac{1}{128x^2}+\frac{127}{128x^2}\ge3\sqrt[3]{\frac{x^2}{2.2.128x^2}}+\frac{127}{128}.16=\frac{65}{4}\)
\(D_{min}=\frac{65}{4}\) khi \(x=\frac{1}{4}\)
Lời giải:
Biến đổi tương đương:
\(\frac{1}{x^2+1}+\frac{1}{y^2+1}\geq \frac{2}{1+xy}\)
\(\Leftrightarrow \frac{y^2+1+x^2+1}{(x^2+1)(y^2+1)}\geq \frac{2}{xy+1}\)
\(\Leftrightarrow (xy+1)(x^2+y^2+2)\geq 2(x^2+1)(y^2+1)\)
\(\Leftrightarrow xy(x^2+y^2)+2xy+x^2+y^2+2\geq 2x^2y^2+2x^2+2y^2+2\)
\(\Leftrightarrow xy(x^2+y^2)+2xy-2x^2y^2-x^2-y^2\geq 0\)
\(\Leftrightarrow xy(x^2+y^2-2xy)-(x^2-2xy+y^2)\geq 0\)
\(\Leftrightarrow xy(x-y)^2-(x-y)^2\geq 0\leftrightarrow (xy-1)(x-y)^2\geq 0\)
BĐT trên luôn đúng với mọi $x\geq 1, y\geq 1$. Do đó ta có đpcm.
Dấu "=" xảy ra khi $xy=1$ hoặc $x=y\geq 1$