cho 3 số thực a,b,c thõa mãn abc=1.
Tìm giá trị nhỏ nhất của P=\(\dfrac{(1+a)^2+b^2+5}{ab+a+4} + \dfrac{(1+b)^2+c^2+5}{bc+b+4} +\dfrac{(1+c)^2+c^2+5}{ac+c+4} \)
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
NV
Nguyễn Việt Lâm
Giáo viên
23 tháng 1 2021
\(abc\ge\left(a+b-c\right)\left(b+c-a\right)\left(c+a-b\right)\)
\(\Leftrightarrow abc\ge\left(3-2a\right)\left(3-2b\right)\left(3-2c\right)\)
\(\Leftrightarrow9abc\ge12\left(ab+bc+ca\right)-27\)
\(\Rightarrow abc\ge\dfrac{4}{3}\left(ab+bc+ca\right)-3\)
\(P\ge\dfrac{9}{a\left(b^2+bc+c^2\right)+b\left(c^2+ca+a^2\right)+c\left(a^2+ab+b^2\right)}+\dfrac{abc}{ab+bc+ca}=\dfrac{9}{\left(ab+bc+ca\right)\left(a+b+c\right)}+\dfrac{abc}{ab+bc+ca}\)
\(\Rightarrow P\ge\dfrac{3}{ab+bc+ca}+\dfrac{abc}{ab+bc+ca}=\dfrac{3+abc}{ab+bc+ca}\)
\(\Rightarrow P\ge\dfrac{3+\dfrac{4}{3}\left(ab+bc+ca\right)-3}{ab+bc+ca}=\dfrac{4}{3}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=1\)
NV
Nguyễn Việt Lâm
Giáo viên
30 tháng 8 2021
\(\dfrac{a^5}{b^3+c^2}+\dfrac{b^3+c^2}{4}+\dfrac{a^4}{2}\ge3\sqrt[3]{\dfrac{a^9.\left(b^3+c^2\right)}{8\left(b^3+c^2\right)}}=\dfrac{3a^3}{2}\)
Tương tự và cộng lại:
\(\Rightarrow M-\dfrac{a^4+b^4+c^4}{2}+\dfrac{a^3+b^3+c^3}{4}+\dfrac{a^2+b^2+c^2}{4}\ge\dfrac{3}{2}\left(a^3+b^3+c^3\right)\)
\(\Rightarrow M\ge\dfrac{a^4+b^4+c^4}{2}+\dfrac{5}{4}\left(a^3+b^3+c^3\right)-\dfrac{3}{4}\)
Mặt khác ta có:
\(\dfrac{1}{2}\left(a^4+b^4+c^4\right)\ge\dfrac{1}{6}\left(a^2+b^2+c^2\right)^2=\dfrac{3}{2}\)
\(\left(a^3+a^3+1\right)+\left(b^3+b^3+1\right)+\left(c^3+c^3+1\right)\ge3\left(a^2+b^2+c^2\right)=9\)
\(\Rightarrow2\left(a^3+b^3+c^3\right)+3\ge9\Rightarrow a^3+b^3+c^3\ge3\)
\(\Rightarrow M\ge\dfrac{3}{2}+\dfrac{15}{4}-\dfrac{3}{4}=...\)
AH
Akai Haruma
Giáo viên
29 tháng 3 2021
Lời giải:
Đặt $a+b+c=p; ab+bc+ac=q=1; abc=r$
$p,r\geq 0$
Áp dụng BĐT AM-GM: $p^2\geq 3q=3\Rightarrow p\geq \sqrt{3}$
$a,b,c\leq 1\Leftrightarrow (a-1)(b-1)(c-1)\leq 0$
$\Leftrightarrow p+r\leq 2\Rightarrow p\leq 2$
$P=\frac{(a+b+c)^2-2(ab+bc+ac)+3}{a+b+c-abc}=\frac{(a+b+c)^2+1}{a+b+c-abc}=\frac{p^2+1}{p-r}$
Ta sẽ cm $P\geq \frac{5}{2}$ hay $P_{\min}=\frac{5}{2}$
$\Leftrightarrow \frac{p^2+1}{p-r}\geq \frac{5}{2}$
$\Leftrightarrow 2p^2-5p+2+5r\geq 0(*)$
---------------------------
Thật vậy:
Áp dụng BĐT Schur thì:
$p^3+9r\geq 4p\Rightarrow 5r\geq \frac{20}{9}p-\frac{5}{9}p^3$
Khi đó:
$2p^2-5p+2+5r\geq 2p^2-5p+2+\frac{20}{9}p-\frac{5}{9}p^3=\frac{1}{9}(2-p)(5p^2-8p+9)\geq 0$ do $p\leq 2$ và $p\geq \sqrt{3}$
$\Rightarrow (*)$ được CM
$\Rightarrow P_{\min}=\frac{5}{2}$
Dấu "=" xảy ra khi $(a,b,c)=(1,1,0)$ và hoán vị
NV
Nguyễn Việt Lâm
Giáo viên
14 tháng 1 2022
\(a^2+b^2-ab\ge\dfrac{1}{2}\left(a+b\right)^2-\dfrac{1}{4}\left(a+b\right)^2=\dfrac{1}{4}\left(a+b\right)^2\)
\(\Rightarrow\dfrac{1}{\sqrt{a^2-ab+b^2}}\le\dfrac{1}{\sqrt{\dfrac{1}{4}\left(a+b\right)^2}}=\dfrac{2}{a+b}\le\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\right)\)
Tương tự:
\(\dfrac{1}{\sqrt{b^2-bc+c^2}}\le\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\) ; \(\dfrac{1}{\sqrt{c^2-ca+a^2}}\le\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{1}{c}+\dfrac{1}{a}\right)\)
Cộng vế:
\(P\le\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}=3\)
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=1\)
NV
Nguyễn Việt Lâm
Giáo viên
17 tháng 1 2021
Dự đoán điểm rơi xảy ra tại \(\left(a;b;c\right)=\left(3;2;4\right)\)
Đơn giản là kiên nhẫn tính toán và tách biểu thức:
\(D=13\left(\dfrac{a}{18}+\dfrac{c}{24}\right)+13\left(\dfrac{b}{24}+\dfrac{c}{48}\right)+\left(\dfrac{a}{9}+\dfrac{b}{6}+\dfrac{2}{ab}\right)+\left(\dfrac{a}{18}+\dfrac{c}{24}+\dfrac{2}{ac}\right)+\left(\dfrac{b}{8}+\dfrac{c}{16}+\dfrac{2}{bc}\right)+\left(\dfrac{a}{9}+\dfrac{b}{6}+\dfrac{c}{12}+\dfrac{8}{abc}\right)\)
Sau đó Cô-si cho từng ngoặc là được
NV
Nguyễn Việt Lâm
Giáo viên
21 tháng 8 2021
\(\sqrt{ab}+\sqrt{4b.c}+2\left(a+c\right)\le\dfrac{1}{2}\left(a+b\right)+\dfrac{1}{2}\left(4b+c\right)+2\left(a+c\right)=\dfrac{5}{2}\left(a+b+c\right)\)
\(\Rightarrow P\ge\dfrac{2}{5}\left(\dfrac{1}{a+b+c}-\dfrac{1}{\sqrt{a+b+c}}\right)=\dfrac{2}{5}\left(\dfrac{1}{\sqrt{a+b+c}}-\dfrac{1}{2}\right)^2-\dfrac{1}{10}\ge-\dfrac{1}{10}\)
Dấu "=" xảy ra khi: \(\left\{{}\begin{matrix}a+b+c=4\\a=b=\dfrac{c}{4}\end{matrix}\right.\) em tự giải ra a;b;c
NV
Nguyễn Việt Lâm
Giáo viên
12 tháng 1
Áp dụng BĐT Holder:
\(\left(\dfrac{a^2}{b+c}+\dfrac{b^2}{c+a}+\dfrac{c^2}{a+b}\right)^2\left[a^2\left(b+c\right)^2+b^2\left(c+a\right)^2+c^2\left(a+b\right)^2\right]\ge\left(a^2+b^2+c^2\right)^3\)
Mặt khác:
\(\left(a^2+b^2+c^2\right)^2\ge3\left(a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\right)\ge\dfrac{3}{2}\left(a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2+abc\left(a+b+c\right)\right)\)
\(\Rightarrow\left(a^2+b^2+c^2\right)^2\ge\dfrac{3}{4}\left[a^2\left(b+c\right)^2+b^2\left(c+a\right)^2+c^2\left(a+b\right)^2\right]\)
\(\Rightarrow\left(\dfrac{a^2}{b+c}+\dfrac{b^2}{c+a}+\dfrac{c^2}{a+b}\right)^2\ge\dfrac{3}{4}\left(a^2+b^2+c^2\right)\)
\(\Rightarrow\dfrac{a^2}{b+c}+\dfrac{b^2}{c+a}+\dfrac{c^2}{a+b}\ge\dfrac{\sqrt{3}}{2}\sqrt{a^2+b^2+c^2}\)
\(\Rightarrow P\ge\dfrac{\sqrt{3}}{2}\sqrt{a^2+b^2+c^2}+\dfrac{4}{\sqrt{a^2+b^2+c^2+1}}\)
Đặt \(\sqrt{\dfrac{a^2+b^2+c^2}{3}}=x>0\)
\(\Rightarrow P\ge\dfrac{3x}{2}+\dfrac{4}{\sqrt{3x^2+1}}\)
Ta sẽ chứng minh \(P\ge\dfrac{7}{2}\)
Thật vậy, với \(x\ge\dfrac{7}{3}\Rightarrow P>\dfrac{3x}{2}\ge\dfrac{7}{2}\) (đúng)
Với \(0< x\le\dfrac{7}{3}\) ta cần chứng minh:
\(\dfrac{3x}{2}+\dfrac{4}{\sqrt{3x^2+1}}\ge\dfrac{7}{2}\Leftrightarrow\dfrac{4}{\sqrt{3x^2+1}}\ge\dfrac{7-3x}{2}\)
\(\Leftrightarrow64\ge\left(7-3x\right)^2\left(3x^2+1\right)\)
\(\Leftrightarrow3\left(x-1\right)^2\left(-9x^2+24x+5\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-1\right)^2\left[3x\left(7-3x\right)+3x+5\right]\ge0\) (đúng)
Vậy \(P_{min}=\dfrac{7}{2}\) khi \(x=1\) hay \(a=b=c=1\)
\(\frac{\left(1+a\right)^2+b^2+5}{ab+a+4}=\frac{a^2+b^2+2a+6}{ab+a+4}\ge\frac{2ab+2a+6}{ab+a+4}=2-\frac{2}{ab+a+1+3}\ge2-\frac{1}{2}\left(\frac{1}{ab+a+1}+\frac{1}{3}\right)\)
Tương tự: \(\frac{\left(1+b\right)^2+c^2+5}{bc+b+4}\ge2-\frac{1}{2}\left(\frac{1}{bc+b+1}+\frac{1}{3}\right)\) ; \(\frac{\left(1+c\right)^2+c^2+5}{ac+c+4}\ge2-\frac{1}{2}\left(\frac{1}{ac+c+1}+\frac{1}{3}\right)\)
Cộng vế với vế:
\(P\ge\frac{11}{2}-\frac{1}{2}\left(\frac{1}{ab+a+1}+\frac{1}{bc+b+1}+\frac{1}{ca+c+1}\right)=\frac{11}{2}-\frac{1}{2}=5\)
\(P_{min}=5\) khi \(a=b=c=1\)