Question

[Thanh Thảoo]

1 . Cho các số thực dương a,b,c thỏa mãn \(\frac{2}{b}=\frac{1}{a}+\frac{1}{c}\). Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P=\frac{a+b}{2a-b}+\frac{c+b}{2c-b}\)

2 .

Cho x , y là các số thực dương thỏa mãn \(\left(x+1\right)\left(y+1\right)=4xy\) Chứng minh rằng : \(\frac{1}{\sqrt{3x^2+1}}+\frac{1}{\sqrt{3y^2+1}}\le1\)

Answer 1

[Hoàng Thị Ánh Phương]

Bài 1 :

Từ \(\left(x+1\right)\left(y+1\right)=4xy\)

\(\Rightarrow\frac{x+1}{x}.\frac{y+1}{y}=4\Leftrightarrow\left(1+\frac{1}{x}\right)\left(1+\frac{1}{y}\right)=4\)

Đặt \(a=\frac{1}{x};b=\frac{1}{y}\), ta có :

\(\left(1+a\right)\left(1+b\right)=4\Leftrightarrow3=a+b+ab\Leftrightarrow\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)^2+2\sqrt{ab}+ab\ge2\sqrt{ab}+ab\)

Từ đó \(ab\le1\)

Áp dụng AM - GM cho 2 số thực dương ta có :
\(\frac{1}{\sqrt{3x^2+1}}=\frac{\frac{1}{x}}{\sqrt{3+\frac{1}{x^2}}}=\frac{a}{\sqrt{a+b+ab+a^2}}=\frac{a}{\sqrt{\left(a+b\right)\left(a+1\right)}}\le\frac{1}{2}\left(\frac{a}{a+b}+\frac{a}{a+1}\right)\)

Tương tự ta có :

\(\frac{1}{\sqrt{3y^2+1}}\le\frac{1}{2}.\left(\frac{a}{a+b}+\frac{b}{b+1}\right)\)

Cộng vế theo vế ta được : \(\frac{1}{\sqrt{3x^2+1}}+\frac{1}{\sqrt{3y^2+1}}\le\frac{1}{2}\left(\frac{a}{a+b}+\frac{b}{a+b}+\frac{a}{a+1}+\frac{b}{b+1}\right)\) \(\le\frac{1}{2}\left(1+\frac{2ab+a+b}{\left(a+1\right)\left(b+1\right)}\right)\le\frac{1}{2}\left(1+\frac{ab+3}{2}\right)\le\frac{1}{2}\left(1+\frac{1+3}{4}\right)\le1\) Dấu " = " xảy ra \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\frac{a}{a+b}=\frac{a}{b+1}\\\frac{b}{a+b}=\frac{b}{b+1}\end{matrix}\right.\Leftrightarrow a=b=1\Leftrightarrow x=y=1\)

Answer 2

[Hoàng Thị Ánh Phương]

Bài 1 :

Vì \(\frac{2}{b}=\frac{1}{a}+\frac{1}{c}\) nên \(b=\frac{2ac}{a+c}\)

Do đó : \(\frac{a+b}{2a-b}=\frac{a+\frac{2ac}{a+c}}{2a-\frac{2ac}{a+c}}=\frac{c^2+3ac}{2a^2}=\frac{a+3c}{2a}\)

Và : \(\frac{c+b}{2c-b}=\frac{c+\frac{2ac}{a+c}}{2c-\frac{2ac}{a+c}}=\frac{c^2+3ac}{2c^2}=\frac{c+3a}{2c}\)

Suy ra \(P=\frac{a+b}{2a-b}+\frac{c+b}{2c-b}=\frac{a+3c}{2a}+\frac{c+3a}{2c}=\frac{ac+3c^2+ac+3a^2}{2ac}\)

\(=\frac{3\left(a^2+c^2\right)+2ac}{2ac}\ge\frac{3.2ac+2ac}{2ac}=\frac{8ac}{2ac}=4\)

Vậy \(P\ge4\) với mọi a,b,c thỏa mãn đề bài. Dấu bằng xảy ra khi a=b=c

Vậy GTNN của P là 4 khi a=b=c

Chúc bạn học tốt !!