Nếu 2 ô bên dưới quá nhỏ, hãy kéo và thả chúng lên đây!
Bài tập 194: Ôn lại các kĩ thuật BĐT Cauchy
1)Cho \[\left\{ \begin{array}{l}
x,y,z > 0 \\
\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = 4 \\
\end{array} \right.\] Tìm GTLN của \[P = \frac{1}{{2x + y + z}} + \frac{1}{{x + 2y + z}} + \frac{1}{{x + y + 2z}}\]
2)Cho \[\left\{ \begin{array}{l}
x,y,z > 0 \\
xyz = 1 \\
\end{array} \right.\]. Chứng minh rằng: \[\frac{{{x^2}}}{{1 + y}} + \frac{{{y^2}}}{{1 + z}} + \frac{{{z^2}}}{{1 + x}} \ge \frac{3}{2}\]
3)Cho tam giác ABC với a, b, c là độ dài 3 cạnh của tam giác. Chứng minh rằng: $\left( {b + c - a} \right)\left( {c + a - b} \right)\left( {a + b - c} \right) \le abc$
x,y,z > 0 \\
\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = 4 \\
\end{array} \right.\] Tìm GTLN của \[P = \frac{1}{{2x + y + z}} + \frac{1}{{x + 2y + z}} + \frac{1}{{x + y + 2z}}\]
2)Cho \[\left\{ \begin{array}{l}
x,y,z > 0 \\
xyz = 1 \\
\end{array} \right.\]. Chứng minh rằng: \[\frac{{{x^2}}}{{1 + y}} + \frac{{{y^2}}}{{1 + z}} + \frac{{{z^2}}}{{1 + x}} \ge \frac{3}{2}\]
3)Cho tam giác ABC với a, b, c là độ dài 3 cạnh của tam giác. Chứng minh rằng: $\left( {b + c - a} \right)\left( {c + a - b} \right)\left( {a + b - c} \right) \le abc$
1)Ta hoàn toàn dự đoán được MaxP khi \[x = y = z = \frac{4}{3}\] từ đó ta cần phải tách 2x = x + x để dấu bằng xảy ra.
Cách 1: Ta có: \[\frac{1}{{2x + y + z}} = \frac{1}{{x + x + y + z}} \le \frac{1}{{16}}\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right)\]
Tương tự và ta đi đến: \[P \le \frac{1}{{16}}\left[ {\left( {\frac{2}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right) + \left( {\frac{1}{x} + \frac{2}{y} + \frac{1}{z}} \right) + \left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{2}{z}} \right)} \right] = 1\]
Cách 2: Ta có: \[2x + y + z = x + x + y + z \ge 4\sqrt[4]{{x.x.y.z}} \Rightarrow \frac{1}{{2x + y + z}} \le \frac{1}{{4\sqrt[4]{{{x^2}yz}}}}\]
Mặt khác ta có: \[\sqrt[4]{{\frac{1}{x}.\frac{1}{x}.\frac{1}{y}.\frac{1}{z}}} \le \frac{1}{4}\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right) \Rightarrow \frac{1}{{2x + y + z}} \le \frac{1}{{16}}\left( {\frac{2}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right)\]
Tương tự ta đi đến: \[P \le \frac{1}{{16}}.4\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right) = 1\]
2)Cũng dự đoán được điểm rơi và ta thấy biểu thức vế trái bậc 1 nên với kĩ thuật "Đồng bậc" đã biết ta cần cộng thêm vào đa thức bậc 1 để áp dụng Cauchy; chính vì thế nên ta phải có:
\[\frac{{{x^2}}}{{1 + y}} = \frac{{1 + y}}{\alpha } \Leftrightarrow \frac{1}{2} = \frac{2}{\alpha } \Leftrightarrow \alpha = 4\]
Từ đó ta có:
\[\left\{ \begin{array}{l}
\frac{{{x^2}}}{{1 + y}} + \frac{{1 + y}}{4} \ge x \\
\frac{{{y^2}}}{{1 + z}} + \frac{{1 + z}}{4} \ge y \\
\frac{{{z^2}}}{{1 + x}} + \frac{{1 + x}}{4} \ge z\, \\
\end{array} \right. \Rightarrow P \ge (x + y + z) - \frac{1}{4}(x + y + z) - \frac{3}{4} = \frac{3}{4}(x + y + z) - \frac{3}{4} \ge \frac{3}{2}\]
3)Áp dụng BĐT Cauchy ta có:
\[\underline {\left\{ \begin{array}{l}
0 \le \left( {b + c - a} \right)\left( {c + a - b} \right){\rm{ }} \le {\rm{ }}\frac{{\left( {b + c - a} \right) + \left( {c + a - b} \right)}}{2}{\rm{ }} = {\rm{ }}c \\
0 \le \left( {c + a - b} \right)\left( {a + b - c} \right){\rm{ }} \le {\rm{ }}\frac{{\left( {c + a - b} \right) + \left( {a + b - c} \right)}}{2}{\rm{ }} = {\rm{ }}a \\
0 \le \left( {b + c - a} \right)\left( {a + b - c} \right){\rm{ }} \le {\rm{ }}\frac{{\left( {b + c - a} \right) + \left( {a + b - c} \right)}}{2}{\rm{ }} = b \\
\end{array} \right.} \]
Suy ra: \[0 \le {\rm{ }}\left( {b + c - a} \right){\rm{ }}\left( {c + a - b} \right){\rm{ }}\left( {a + b - c} \right){\rm{ }} \le {\rm{ }}abc\]
Đẳng thức xảy ra khi tam giác ABC đều.
Lưu ý: Bất đẳng thức sau cần phải nhớ: \[\frac{1}{x} + \frac{1}{y} \ge \frac{4}{{x + y}}\,\,\,\left( {\forall x,y > 0} \right)\]
Dễ dàng dùng Cauchy để chứng minh BĐT trên. Có thể sử dụng BĐT này cho bài 1
Cách 1: Ta có: \[\frac{1}{{2x + y + z}} = \frac{1}{{x + x + y + z}} \le \frac{1}{{16}}\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right)\]
Tương tự và ta đi đến: \[P \le \frac{1}{{16}}\left[ {\left( {\frac{2}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right) + \left( {\frac{1}{x} + \frac{2}{y} + \frac{1}{z}} \right) + \left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{2}{z}} \right)} \right] = 1\]
Cách 2: Ta có: \[2x + y + z = x + x + y + z \ge 4\sqrt[4]{{x.x.y.z}} \Rightarrow \frac{1}{{2x + y + z}} \le \frac{1}{{4\sqrt[4]{{{x^2}yz}}}}\]
Mặt khác ta có: \[\sqrt[4]{{\frac{1}{x}.\frac{1}{x}.\frac{1}{y}.\frac{1}{z}}} \le \frac{1}{4}\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right) \Rightarrow \frac{1}{{2x + y + z}} \le \frac{1}{{16}}\left( {\frac{2}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right)\]
Tương tự ta đi đến: \[P \le \frac{1}{{16}}.4\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right) = 1\]
2)Cũng dự đoán được điểm rơi và ta thấy biểu thức vế trái bậc 1 nên với kĩ thuật "Đồng bậc" đã biết ta cần cộng thêm vào đa thức bậc 1 để áp dụng Cauchy; chính vì thế nên ta phải có:
\[\frac{{{x^2}}}{{1 + y}} = \frac{{1 + y}}{\alpha } \Leftrightarrow \frac{1}{2} = \frac{2}{\alpha } \Leftrightarrow \alpha = 4\]
Từ đó ta có:
\[\left\{ \begin{array}{l}
\frac{{{x^2}}}{{1 + y}} + \frac{{1 + y}}{4} \ge x \\
\frac{{{y^2}}}{{1 + z}} + \frac{{1 + z}}{4} \ge y \\
\frac{{{z^2}}}{{1 + x}} + \frac{{1 + x}}{4} \ge z\, \\
\end{array} \right. \Rightarrow P \ge (x + y + z) - \frac{1}{4}(x + y + z) - \frac{3}{4} = \frac{3}{4}(x + y + z) - \frac{3}{4} \ge \frac{3}{2}\]
3)Áp dụng BĐT Cauchy ta có:
\[\underline {\left\{ \begin{array}{l}
0 \le \left( {b + c - a} \right)\left( {c + a - b} \right){\rm{ }} \le {\rm{ }}\frac{{\left( {b + c - a} \right) + \left( {c + a - b} \right)}}{2}{\rm{ }} = {\rm{ }}c \\
0 \le \left( {c + a - b} \right)\left( {a + b - c} \right){\rm{ }} \le {\rm{ }}\frac{{\left( {c + a - b} \right) + \left( {a + b - c} \right)}}{2}{\rm{ }} = {\rm{ }}a \\
0 \le \left( {b + c - a} \right)\left( {a + b - c} \right){\rm{ }} \le {\rm{ }}\frac{{\left( {b + c - a} \right) + \left( {a + b - c} \right)}}{2}{\rm{ }} = b \\
\end{array} \right.} \]
Suy ra: \[0 \le {\rm{ }}\left( {b + c - a} \right){\rm{ }}\left( {c + a - b} \right){\rm{ }}\left( {a + b - c} \right){\rm{ }} \le {\rm{ }}abc\]
Đẳng thức xảy ra khi tam giác ABC đều.
Lưu ý: Bất đẳng thức sau cần phải nhớ: \[\frac{1}{x} + \frac{1}{y} \ge \frac{4}{{x + y}}\,\,\,\left( {\forall x,y > 0} \right)\]
Dễ dàng dùng Cauchy để chứng minh BĐT trên. Có thể sử dụng BĐT này cho bài 1
Các User đã xem: Lê Xuân Hồng2
Lưu ý! Để tham gia bình luận bạn phải đăng kí thành viên và đăng nhập!
Lê Thị Lệ Hằng
lớp:9/5
Trường:THCS Nguyễn Văn Nghi
Sửa comment
Xem bài giải của bạn: Lê Thị Lệ Hằng
Ta có:
\[\begin{array}{l}
*{a^2} \ge {a^2} - {(b - c)^2} \\
\Leftrightarrow {a^2} \ge (a - b + c)(a + b - c) \\
*{b^2} \ge {b^2} - {(a - c)^2} \\
\Leftrightarrow {a^2} \ge (b - a + c)(b + a - c) \\
*{c^2} \ge {c^2} - {(a - b)^2} \\
\Leftrightarrow {c^2} \ge (c - a + b)(c + a - b) \\
\\
\end{array}\]
Suy ra:
\[\begin{array}{l}
{a^2}{b^2}{c^2} \ge {(b - a + c)^2}{(b + a - c)^2}{(a - b + c)^2} \\
\Leftrightarrow abc \ge (a - b + c)(a + b - c)(b - a + c)(dpcm) \\
\end{array}\]
Bạn không được phép sửa comment!
Đã xem bài làm
Đã xem nhận xét
Lê Khả Doanh
lớp:9
Trường:Nguyễn Văn Nghi
Sửa comment
Xem bài giải của bạn: Lê Khả Doanh
1)Cho $\left\{ \begin{array}{l}
x,\,y,\,z > 0\\
\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = 4
\end{array} \right.$ Tìm GTNN của $P = \frac{1}{{2x + y + z}} + \frac{1}{{2y + x + z}} + \frac{1}{{2z + x + y}}$
*Chứng minh:
$\frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{a} + \frac{1}{b}} \right) \ge \frac{1}{{a + b}}$
*Có:
${a^2} - 2ab + {b^2} \ge 0\forall \,a,\,b$
$\begin{array}{l}
\Leftrightarrow {a^2} + {b^2} \ge 2ab\\
\Leftrightarrow {a^2} + 2ab + {b^2} \ge 4ab
\end{array}$
$ \Leftrightarrow \frac{{{{\left( {a + b} \right)}^2}}}{{ab}} \ge 4$
$ \Leftrightarrow \frac{1}{a} + \frac{1}{b} \ge \frac{4}{{a + b}}$
$ \Leftrightarrow \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{a} + \frac{1}{b}} \right) \ge \frac{1}{{a + b}}$
Đẳng thức xảy ra khi $a=b$
Áp dụng vào bài ta được:
$\frac{1}{{x + y}} \le \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{y}} \right)$ (1)
$\frac{1}{{x + z}} \le \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{z}} \right)$ (2)
Cộng (1), (2) ta được:
$\frac{1}{{x + y}} + \frac{1}{{x + z}} \le \frac{1}{4}.\left( {\frac{2}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right)$
$ \Leftrightarrow \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{{x + y}} + \frac{1}{{x + z}}} \right) \le \frac{1}{{16}}.\left( {\frac{2}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right)$
Mà $\frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{{x + y}} + \frac{1}{{x + z}}} \right) \ge \frac{1}{{2x + y + z}}$
Suy ra $\frac{1}{{2x + y + z}} \le \frac{1}{{16}}.\left( {\frac{2}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right)$ (3)
Đẳng thức xảy ra khi $x = y = z = \frac{3}{4}$
*Có:
$\begin{array}{l}
\frac{1}{{y + z}} \le \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right)\left( 4 \right)\\
\frac{1}{{x + y}} \le \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{y}} \right)\left( 1 \right)
\end{array}$
Cộng (1), (4) ta được:
$\frac{1}{{y + z}} + \frac{1}{{x + y}} \le \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{x} + \frac{2}{y} + \frac{1}{z}} \right)$
$ \Leftrightarrow \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{{y + z}} + \frac{1}{{x + y}}} \right) \le \frac{1}{{16}}.\left( {\frac{1}{x} + \frac{2}{y} + \frac{1}{z}} \right)$
Mà $\frac{1}{{2y + x + z}} \le \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{{y + z}} + \frac{1}{{x + y}}} \right)$
Suy ra $\frac{1}{{2y + x + z}} \le \frac{1}{{16}}.\left( {\frac{1}{x} + \frac{2}{y} + \frac{1}{z}} \right)$
Đẳng thức xảy ra $x = y = z = \frac{3}{4}$ (5)
*Có:
$\frac{1}{{y + z}} \le \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{y} + \frac{1}{z}} \right)\left( 4 \right)$
$\frac{1}{{x + z}} \le \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{z}} \right)\left( 2 \right)$
Cộng (2), (4) ta được:
$\frac{1}{{x + z}} + \frac{1}{{y + z}} \le \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{2}{z}} \right)$
$ \Leftrightarrow \frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{{x + z}} + \frac{1}{{y + z}}} \right) \le \frac{1}{{16}}.\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{2}{z}} \right)$
Mà $\frac{1}{4}.\left( {\frac{1}{{x + z}} + \frac{1}{{y + z}}} \right) \ge \frac{1}{{x + y + 2z}}$
Suy ra $\frac{1}{{x + y + 2z}} \le \frac{1}{{16}}.\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{2}{z}} \right)\left( 6 \right)$
Đẳng thức xảy ra $x = y = z = \frac{3}{4}$ (5)
*Cộng (3), (5), (6) ta được:
$\frac{1}{{2x + y + z}} + \frac{1}{{2y + x + z}} + \frac{1}{{2z + x + y}} \le \frac{1}{{16}}.\left( {\frac{4}{x} + \frac{4}{y} + \frac{4}{z}} \right)$
$ \Leftrightarrow \frac{1}{{2x + y + z}} + \frac{1}{{2y + x + z}} + \frac{1}{{2z + x + y}} \le \frac{1}{{16}}.16 = 1$
Đẳng thức xay ra khi $x = y = z = \frac{3}{4}$
Vậy $Max\,P = 1\,khi\,x = y = z = \frac{3}{4}$
Bạn không được phép sửa comment!
Đã xem bài làm
Đã xem nhận xét