Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(\frac{a^4}{b^2c}+b+b+c\ge4\sqrt[4]{\frac{a^4b^2c}{b^2c}}=4a\)
Tương tự: \(\frac{b^4}{c^2a}+2c+a\ge4b\) ; \(\frac{c^4}{a^2b}+2a+b\ge4c\)
Cộng vế với vế:
\(VT+3\left(a+b+c\right)\ge4\left(a+b+c\right)\Rightarrow VT\ge a+b+c=5\)
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=\frac{5}{3}\)
\(P=\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{4}{c}\ge\frac{\left(1+1+2\right)^2}{a+b+c}=\frac{16}{4}=4\)
Lời giải:
Xét:
\(\frac{a^4}{(a+b)(a^2+b^2)}+\frac{b^4}{(b+c)(b^2+c^2)}+\frac{c^4}{(c+a)(c^2+a^2)}-\left[\frac{b^4}{(a+b)(a^2+b^2}+\frac{c^4}{(b+c)(b^+c^2)}+\frac{a^4}{(c+a)(c^2+a^2)}\right]\)
\(=\frac{a^4-b^4}{(a+b)(a^2+b^2)}+\frac{b^4-c^4}{(b+c)(b^2+c^2)}+\frac{c^4-a^4}{(c+a)(c^2+a^2)}=a-b+b-c+c-a=0\)
\(\Rightarrow \frac{a^4}{(a+b)(a^2+b^2)}+\frac{b^4}{(b+c)(b^2+c^2)}+\frac{c^4}{(c+a)(c^2+a^2)}=\frac{b^4}{(a+b)(a^2+b^2}+\frac{c^4}{(b+c)(b^+c^2)}+\frac{a^4}{(c+a)(c^2+a^2)}\)
\(\Rightarrow 2P=\frac{a^4+b^4}{(a+b)(a^2+b^2)}+\frac{b^4+c^4}{(b+c)(b^2+c^2)}+\frac{c^4+a^4}{(c+a)(c^2+a^2)}\)
Áp dụng hệ quả quen thuộc của BĐT AM-GM: \(x^2+y^2\geq \frac{(x+y)^2}{2}\) ta có:
\(a^4+b^4\geq \frac{(a^2+b^2)^2}{2}\)
\(a^2+b^2\geq \frac{(a+b)^2}{2}\)
\(\Rightarrow a^4+b^4\geq \frac{(a^2+b^2).\frac{(a+b)^2}{2}}{2}=\frac{(a^2+b^2)(a+b)^2}{4}\)
\(\Rightarrow \frac{a^4+b^4}{(a+b)(a^2+b^2)}\geq \frac{a+b}{4}\). Tương tự với các phân thức còn lại:
\(\Rightarrow 2P\geq \frac{a+b}{4}+\frac{b+c}{4}+\frac{c+a}{4}=\frac{a+b+c}{2}=2\)
\(\Rightarrow P\geq 1\). Vậy \(P_{\min}=1\Leftrightarrow a=b=c=\frac{4}{3}\)
\(a=b=c=\dfrac{4}{3}\Rightarrow P=1\)
Ta se cm \(P=1\) la GTNN cua P hay \(Σ\dfrac{a^4}{\left(a+b\right)\left(a^2+b^2\right)}\ge1\)
C-S: \(VT\ge\dfrac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}{Σ\left(a+b\right)\left(a^2+b^2\right)}\)
Hay ta can cm bdt \(\dfrac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}{Σ\left(a+b\right)\left(a^2+b^2\right)}\ge1=\dfrac{a+b+c}{4}\)
\(\Leftrightarrow4\left(a^2+b^2+c^2\right)^2\ge\left(a+b+c\right)\left(Σ\left(a+b\right)\left(a^2+b^2\right)\right)\)
\(\LeftrightarrowΣ\left(a-b\right)^2\left(a^2+b^2+c^2-ab\right)\ge0\)
4/ Xét hiệu: \(P-2\left(ab+7bc+ca\right)\)
\(=5a^2+11b^2+5c^2-2\left(ab+7bc+ca\right)\)
\(=\frac{\left(5a-b-c\right)^2+6\left(3b-2c\right)^2}{5}\ge0\)
Vì vậy: \(P\ge2\left(ab+7bc+ca\right)=2.188=376\)
Đẳng thức xảy ra khi ...(anh giải nốt ạ)
@Cool Kid:
Bài 5: Bản chất của bài này là tìm k (nhỏ nhất hay lớn nhất gì đó, mình nhớ không rõ nhưng đại khái là chọn k) sao cho: \(5a^2+11b^2+5c^2\ge k\left(ab+7bc+ca\right)\)
Rồi đó, chuyển vế, viết lại dưới dạng tam thức bậc 2 biến a, b, c gì cũng được rồi tự làm đi:)
\(b^4+c^4\ge bc\left(b^2+c^2\right)\)vì \(\left(b-c\right)^2\left(b^2+bc+c^2\right)\ge0\)
\(\Rightarrow T\le\frac{a}{\frac{b^2+c^2}{a}+a}+\frac{b}{\frac{a^2+c^2}{b}+b}+\frac{c}{\frac{a^2+b^2}{c}+c}=1\)
P = 4a + 7b + 10c + \(\frac{4}{a}+\frac{1}{4b}+\frac{1}{9c}\)
P = \(3\left(a+2b+3c\right)+\left(a+\frac{4}{a}\right)+\left(b+\frac{1}{4b}\right)+\left(c+\frac{1}{9c}\right)\)
\(\ge3.4+2\sqrt{a.\frac{4}{a}}+2\sqrt{b.\frac{1}{4b}}+2\sqrt{c.\frac{1}{9c}}=\frac{53}{3}\)
Vây GTNN của P là \(\frac{53}{3}\)khi \(a=1;b=\frac{1}{2};c=\frac{1}{3}\)
Áp dụng bđt Bunyakovsky dạng phân thức ta có :
\(P=\left(\frac{a}{a+b}\right)^4+\left(\frac{b}{b+c}\right)^4+\left(\frac{c}{c+a}\right)^4\ge\frac{\left[\left(\frac{a}{a+b}\right)^2+\left(\frac{b}{b+c}\right)^2+\left(\frac{c}{c+a}\right)^2\right]^2}{3}\)(1)
Tiếp tục sử dụng bđt Bunyakovsky dạng phân thức ta có :
\(\left(\frac{a}{a+b}\right)^2+\left(\frac{b}{b+c}\right)^2+\left(\frac{c}{c+a}\right)^2\ge\frac{\left(\frac{a}{a+b}+\frac{b}{b+c}+\frac{c}{c+a}\right)^2}{3}\)(2)
Đặt \(A=\frac{a}{a+b}+\frac{b}{b+c}+\frac{c}{c+a}\)
Áp dụng bđt Cauchy ta có :
\(\frac{a}{a+b}+\frac{a+b}{4a}\ge2\sqrt{\frac{a}{a+b}\cdot\frac{a+b}{4a}}=1\)
=> \(A+\frac{a+b}{4a}+\frac{b+c}{4b}+\frac{c+a}{4c}\ge3\)
=> \(A+\frac{a}{4a}+\frac{b}{4a}+\frac{b}{4b}+\frac{c}{4b}+\frac{c}{4c}+\frac{a}{4c}\ge3\)
=> \(A+\frac{3}{4}+\frac{b}{4a}+\frac{c}{4b}+\frac{a}{4c}\ge3\)
Theo Cauchy ta có : \(\frac{b}{4a}+\frac{c}{4b}+\frac{a}{4c}\ge3\sqrt[3]{\frac{b}{4a}\cdot\frac{c}{4b}+\frac{a}{4c}}=\frac{3}{4}\)
=> \(A+\frac{3}{4}+\frac{3}{4}\ge3\)=> \(A\ge\frac{3}{2}\)(3)
Từ (1), (2) và (3) => \(P\ge\frac{3}{16}\)
Đẳng thức xảy ra <=> a = b = c
Vậy MinP = 3/16 <=> a = b = c
Ta có:
\(P=\left(\frac{a}{a+b}\right)^4+\left(\frac{b}{b+c}\right)^4+\left(\frac{c}{c+a}\right)^4=\left(\frac{1}{1+\frac{b}{a}}\right)^4+\left(\frac{1}{1+\frac{c}{b}}\right)^4+\left(\frac{1}{1+\frac{a}{c}}\right)^4\)
Đặt \(\left(\frac{b}{a},\frac{c}{b},\frac{a}{c}\right)=\left(x,y,z\right)\left(x,y,z>0\right)\) \(\Rightarrow xyz=1\)
Khi đó: \(P=\frac{1}{\left(1+x\right)^4}+\frac{1}{\left(1+y\right)^4}+\frac{1}{\left(1+z\right)^4}\)
\(\ge3\left[\frac{1}{\left(1+x\right)^2}+\frac{1}{\left(1+y\right)^2}+\frac{1}{\left(1+z\right)^2}\right]^2\)
Ta có: \(\left(1+xy\right)\left(1+\frac{x}{y}\right)\ge\left(1+x\right)^2\Leftrightarrow\left(1+x\right)^2\le\frac{\left(1+xy\right)\left(x+y\right)}{y}\)( Bunyakovsky)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{\left(1+x\right)^2}\ge\frac{y}{\left(1+xy\right)\left(x+y\right)}\) ; tương tự: \(\frac{1}{\left(1+y\right)^2}\ge\frac{x}{\left(1+xy\right)\left(x+y\right)}\)
Áp dụng BĐT Cauchy: \(\frac{1}{\left(1+z\right)^2}+\frac{1}{4}\ge2\sqrt{\frac{1}{\left(1+z\right)^2}\cdot\frac{1}{4}}=\frac{1}{1+z}\)
\(\Rightarrow\frac{1}{\left(1+z\right)^2}\ge\frac{1}{1+z}-\frac{1}{4}\)
Khi đó: \(P\ge\frac{1}{3}\left[\frac{x}{\left(1+xy\right)\left(x+y\right)}+\frac{y}{\left(1+xy\right)\left(x+y\right)}+\frac{1}{1+z}-\frac{1}{4}\right]^2\)
\(=\frac{1}{3}\left(\frac{1}{1+xy}+\frac{1}{1+z}-\frac{1}{4}\right)^2=\frac{1}{3}\left(\frac{xyz}{xyz+xy}+\frac{1}{1+z}-\frac{1}{4}\right)^2\)
\(=\frac{1}{3}\left(\frac{z}{1+z}+\frac{1}{1+z}-\frac{1}{4}\right)^2=\frac{1}{3}\left(1-\frac{1}{4}\right)^2=\frac{3}{16}\)
Dấu "=" xảy ra khi: a = b = c
Vậy Min(P) = 3/16 khi a = b = c