Cho hai số a,b không đồng thời bằng 0. CMR:
\(\frac{a^2}{a^2+1}+\frac{b^2}{b^2+1}+\frac{1}{a^2+b^2}>1\)
K
Khách
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Những câu hỏi liên quan
10 tháng 9 2020
Bài toán ghép cơ học không có gì mới
Ta chứng minh 2 bổ đề:
\(\frac{1}{4a^2+b^2+c^2}+\frac{1}{4b^2+c^2+a^2}+\frac{1}{4c^2+a^2+b^2}\le\frac{9}{2\left(a+b+c\right)^2}\left(1\right)\)
\(\frac{9}{2\left(a+b+c\right)^2}\le\frac{1}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}+\frac{1}{ab+bc+ca}\left(2\right)\)
Bất đẳng thức ( 2 ) tương đương với:
\(\frac{\left(a+b+c\right)^2}{a^2+b^2+c^2}+\frac{2\left(a+b+c\right)^2}{ab+bc+ca}\ge9\)
\(\Leftrightarrow\frac{2\left(ab+bc+ca\right)}{a^2+b^2+c^2}+1+\frac{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}{ab+bc+ca}+4\ge9\)
\(\Leftrightarrow\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}+\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ca}\ge2\)( Luôn đúng theo BĐT AM - GM )
Bất đẳng thức ( 1 ) tương đương với:
\(\left(a+b+c\right)^2\left(\frac{1}{4a^2+b^2+c^2}+\frac{1}{4b^2+c^2+a^2}+\frac{1}{4c^2+a^2+b^2}\right)\le\frac{9}{2}\)
Sử dụng Titu's Lemma ta dễ có:
\(\frac{\left(a+b+c\right)^2}{4a^2+b^2+c^2}=\frac{\left(a+b+c\right)^2}{2a^2+\left(a^2+b^2\right)+\left(a^2+c^2\right)}\le\frac{a^2}{2a^2}+\frac{b^2}{a^2+b^2}+\frac{c^2}{a^2+c^2}\)
Một cách tương tự khi đó:
\(LHS\le\frac{1}{2}+\frac{1}{2}+\frac{1}{2}+\Sigma\left(\frac{b^2}{a^2+b^2}+\frac{a^2}{a^2+b^2}\right)=\frac{3}{2}+3=\frac{9}{2}\left(đpcm\right)\)
Vậy ta có đpcm
T
23 tháng 10 2019
Cách giải bằng uvw (chả biết có đúng ko nhưng chắc là đúng):Câu hỏi của tth
T
23 tháng 10 2019
À tình cờ hôm trước em có tham khảo một lời giải bằng MV khá hay nè:)) (đọc cũng khá lâu r nên ko chắc là nhớ hết!)
Không mất tính tổng quát, giả sử \(a\ge b\ge c\)
Đặt \(f\left(a;b;c\right)=\frac{1}{\left(a+b\right)^2}+\frac{1}{\left(b+c\right)^2}+\frac{1}{\left(c+a\right)^2}-\frac{9}{4\left(ab+bc+ca\right)}\)
Ta sẽ chứng minh \(f\left(a;b;c\right)\ge f\left(t;t;c\right)\) (*) với \(t=\frac{a+b}{2}\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{\left(b+c\right)^2}+\frac{1}{\left(c+a\right)^2}-\frac{9}{4\left(ab+bc+ca\right)}\ge\frac{2}{\left(t+c\right)^2}-\frac{9}{4\left(t^2+2tc\right)}\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{\left(b+c\right)^2}+\frac{1}{\left(c+a\right)^2}-\frac{2}{\left(b+c\right)\left(c+a\right)}+\frac{2}{\left(b+c\right)\left(c+a\right)}-\frac{2}{\left(t+c\right)^2}\ge\frac{9}{4}\left(\frac{1}{ab+bc+ca}-\frac{1}{t^2+2tc}\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{\left(a-b\right)^2}{\left[\left(b+c\right)\left(c+a\right)\right]^2}+\frac{\frac{1}{2}\left(a-b\right)^2}{\left(t+c\right)^2\left(b+c\right)\left(c+a\right)}\ge\frac{9\left(a-b\right)^2}{16\left(ab+bc+ca\right)\left(t^2+2tc\right)}\)
\(\Leftrightarrow\frac{2\left(a-b\right)^2}{\left[\left(b+c\right)\left(c+a\right)\right]^2}+\frac{\left(a-b\right)^2}{\left(t+c\right)^2\left(b+c\right)\left(c+a\right)}\ge\frac{9\left(a-b\right)^2}{8\left(ab+bc+ca\right)\left(t^2+2tc\right)}\)
Từ đây bằng cách chuyển vế và đặt nhân tử chung ta dễ dàng nhận thấy (*) sẽ được chứng minh nếu ta chỉ ra được:
\(\frac{2}{\left[\left(b+c\right)\left(c+a\right)\right]^2}+\frac{1}{\left(t+c\right)^2\left(b+c\right)\left(c+a\right)}>\frac{9}{8\left(ab+bc+ca\right)\left(t^2+2tc\right)}\)(1)
Để ý rằng \(t^2+2tc\ge ab+bc+ca\) (dễ dàng nhận thấy)
\(4\left(ab+bc+ca\right)-3\left(a+c\right)\left(b+c\right)=ab+bc+ca-3c^2\ge0\)
Do đó \(VP_{\left(1\right)}\le\frac{9}{8\left(ab+bc+ca\right)^2}=\frac{18}{\left[4\left(ab+bc+ca\right)\right]^2}\le\frac{2}{\left(a+c\right)^2\left(b+c\right)^2}\)
\(< \frac{2}{\left[\left(b+c\right)\left(c+a\right)\right]^2}+\frac{1}{\left(t+c\right)^2\left(b+c\right)\left(c+a\right)}=VT\)
Vậy (1) đã được chứng minh do đó (*) đã được chứng minh,
Phép dồn biến hoàn tất. Ta có: \(f\left(a;b;c\right)\ge f\left(t;t;c\right)=\frac{1}{4t^2}+\frac{2}{\left(t+c\right)^2}-\frac{9}{4\left(t^2+2tc\right)}\)
\(=\frac{\left(t+c\right)^2\left(t^2+2tc\right)+8t^2\left(t^2+2tc\right)-9t^2\left(t+c\right)^2}{4t^2\left(t+c\right)^2\left(t^2+2tc\right)}\)
\(=\frac{c\left(t-c\right)^2}{2t\left(t+c\right)^2\left(t^2+2tc\right)}\ge0\)
Từ đó ta thu được đpcm.
P/s: Is that true?
22 tháng 4 2021
Không mất tính tổng quát giả sử \(c=max\left\{a,b,c\right\}\)
\(\Rightarrow2c\ge a+b\)
\(\Rightarrow c\ge\frac{a+b}{2}\)
Từ giả thiết \(\Rightarrow a,b\le1\)
\(\Rightarrow ab\le1\)( *)
Đặt \(P=\frac{1}{a+b}+\frac{1}{b+c}+\frac{1}{c+a}-\frac{5}{2}\)
\(=\frac{1}{a+b}+\frac{1}{b+\frac{1-ab}{a+b}}+\frac{1}{a+\frac{1-ab}{a+b}}-\frac{5}{2}\)
Đặt \(S=\frac{1}{a+b+\frac{1}{a+b}}+a+b+\frac{1}{a+b}-\frac{5}{2}\)
Xét hiệu \(P-S=\)\(\frac{1}{a+b}+\frac{1}{b+\frac{1-ab}{a+b}}+\frac{1}{a+\frac{1-ab}{a+b}}-\frac{5}{2}-\)\(-\frac{1}{a+b+\frac{1}{a+b}}-a-b-\frac{1}{a+b}+\frac{5}{2}\)
\(=\frac{1}{\frac{ab+b^2+1-ab}{a+b}}+\frac{1}{\frac{a^2+ab+1-ab}{a+b}}-\frac{1}{\frac{\left(a+\right)^2+1}{a+b}}-\left(a+b\right)\)
\(=\frac{a+b}{b^2+1}+\frac{a+b}{c^2+1}-\left(a+b\right)\left[1+\frac{1}{1+\left(a+b\right)^2}\right]\)
Ta sẽ chứng minh \(\frac{a+b}{b^2+1}+\frac{a+b}{c^2+1}-\left(a+b\right)\left[1+\frac{1}{1+\left(a+b\right)^2}\right]\ge0\)
\(\Leftrightarrow\frac{a+b}{b^2+1}+\frac{a+b}{c^2+1}\ge\left(a+b\right)\left[1+\frac{1}{1+\left(a+b\right)^2}\right]\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{b^2+1}+\frac{1}{c^2+1}\ge1+\frac{1}{1+\left(a+b\right)^2}\)
\(\Leftrightarrow\frac{2+a^2+b^2}{\left(1+a^2\right)\left(1+b^2\right)}\ge\frac{2+\left(a+b\right)^2}{1+\left(a+b\right)^2}\)
\(\Rightarrow\left(2+b^2+a^2\right)\left[1+\left(a+b\right)^2\right]\ge\left[2+\left(a+b\right)^2\right]\left(1+a^2\right)\left(1+b^2\right)\)
\(\Leftrightarrow2+2\left(a+b\right)^2+\left(a+b\right)^2\left(a^2+b^2\right)+a^2+b^2\ge\left[2+\left(a+b\right)^2\right]\left(1+a^2+b^2+a^2b^2\right)\)
\(\Leftrightarrow2+2\left(a+b\right)^2+\left(a+b\right)^2\left(a^2+b^2\right)+a^2+b^2-2a^2b^2-\left(a+b\right)^2\left(a^2+b^2\right)-\left(a+b\right)^2a^2b^2\)\(-2-2\left(a^2+b^2\right)-\left(a+b^2\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow-2a^2b^2-\left(a+b\right)^2a^2b^2+a^2+b^2-\left(a+b\right)^2\ge0\)
\(\Leftrightarrow ab\left[ab\left(a+b\right)^2+2ab-2\right]\le0\)
\(\Leftrightarrow ab\left(a+b\right)^2+2ab-2\le0\)( do a,b \(\ge0\))
\(\Leftrightarrow ab\left(a+b\right)^2\le2\left(1-ab\right)\)
\(\Leftrightarrow ab\left(a+b\right)^2\le2c\left(a+b\right)\) (1)
Mà \(c\ge\frac{a+b}{2}\)
\(\Rightarrow2c\left(a+b\right)\ge\left(a+b\right)^2\)
Ta có: \(\left(a+b\right)^2\ge ab\left(a+b\right)^2\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b\right)^2\left(1-ab\right)\ge0\)( đúng do (*) )
\(\Rightarrow\left(1\right)\)đúng
\(\Rightarrow P-S\ge0\)
\(\Rightarrow P\ge S\)
Ta phải chứng minh \(S\ge0\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{a+b+\frac{1}{a+b}}+a+b+\frac{1}{a+b}\ge\frac{5}{2}\)
\(\Leftrightarrow\frac{a+b}{1+\left(a+b\right)^2}+\frac{1+\left(a+b\right)^2}{a+b}\ge\frac{5}{2}\) (2)
Đặt \(x=\frac{1+\left(a+b\right)^2}{a+b}\)
Ta có: \(1+\left(a+b\right)^2\ge2\left(a+b\right)\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b-1\right)^2\ge0\)( đúng )
\(\Rightarrow x=\frac{1+\left(a+b\right)^2}{a+b}\ge2\)
=> (2) có dạng \(x+\frac{1}{x}\ge\frac{5}{2}\)
\(\Leftrightarrow2x^2-5x+2\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(2x-1\right)\left(x-2\right)\ge0\)( đúng )
\(\Rightarrow S\ge0\)mà \(P\ge S\)
\(\Rightarrow P\ge0\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{a+b}+\frac{1}{b+c}+\frac{1}{c+a}\ge\frac{5}{2}\)
Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}a+b=1\\ab+bc+ca=1\\ab\left[ab\left(a+b\right)^2+2ab-2\right]=0\end{cases}}\)
\(\Leftrightarrow\orbr{\begin{cases}a=c=1;b=0\\b=c=1;a=0\end{cases}}\)
T
8 tháng 10 2019
Làm chữa lỗi phát:v Đến giờ mới nghĩ ra(thực ra là tình cờ xem lại ngày xưa:(
\(VT=\Sigma\frac{\sqrt{\left(a^2+b^2\right)2ab}}{a^2+b^2}\ge\Sigma\frac{2ab}{a^2+b^2}+3-3\)
\(=\Sigma\frac{\left(a+b\right)^2}{a^2+b^2}-3\ge\frac{\left[2\left(a+b+c\right)\right]^2}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}-3\)
\(=\frac{2\left(a+b+c\right)^2}{\left(a^2+b^2+c^2\right)}-3=\frac{2\left(a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ca\right)}{a^2+b^2+c^2}-3\)
\(=\frac{4\left(a^2+b^2+c^2\right)}{a^2+b^2+c^2}-3=1\)(qed)
Đẳng thức xảy ra khi a = b = 1; c = 0 và các hoán vị (xét sơ sơ thôi chớ xét chi tiết em không biết làm đâu:v)
P.s: Chả biết có đúng hay không nữa:(( Lần này mà không đúng thì khổ.
19 tháng 6 2017
a3+b3+c3=3abc
<=>(a+b)3-3ab(a+b)-3abc+c3=0
<=>(a+b+c)[(a+b)2-(a+b)c+c2]-3ab.(a+b+c)=0
<=>(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ac)=0
<=>(a+b+c)(2a2+2b2+2c2-2ab-2bc-2ac)=0
<=>(a+b+c)[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]=0
<=>a+b+c=0 [(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2 khác 0]
=>a2+b2-c2=-2ab;b2+c2-a2=-2bc;c2+a2-b2=-2ac
Suy ra : P=\(-\left(\dfrac{1}{2ab}+\dfrac{1}{2bc}+\dfrac{1}{2ac}\right)=-\dfrac{a+b+c}{2abc}=0\)