Lớp 8
Lớp 1điểm
10 tháng trước
Đỗ Bảo Ánh

Cho a,b,c>0 và a^2+b^2+c^2=3. chứng minh a/(a^2+2b+3) +b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3) nhỏ hơn bằng 1/2?
Mọi người thân mến, mình đang cảm thấy bế tắc quá. Bạn nào tốt bụng có thể nhân lúc rảnh rỗi giúp mình với câu hỏi này được không?

Hãy luôn nhớ cảm ơnvote 5 sao

nếu câu trả lời hữu ích nhé!

Các câu trả lời

Để giải câu hỏi trên, chúng ta sử dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz như sau:

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz, ta có:
(a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3))[(a(a^2+2b+3) + b(b^2+2c+3) + c(c^2+2a+3))] ≥ (a + b + c)^2.

Ta cần chứng minh rằng điều kiện bên dưới của bất đẳng thức Cauchy-Schwarz được thỏa mãn, tức là mẫu số phải lớn hơn 0:
a(a^2+2b+3) + b(b^2+2c+3) + c(c^2+2a+3) > 0,
⇔ a^3 + 2ab + 3a + b^3 + 2bc + 3b + c^3 + 2ca + 3c > 0,
⇔ a(a^2+3) + b(b^2+3) + c(c^2+3) + 2ab + 2bc + 2ca > 0,
⇔ 3a + 3b + 3c + 2ab + 2bc + 2ca > 0,
⇔ 3(a + b + c) + 2(ab + bc + ca) > 0.

Vì a^2 + b^2 + c^2 = 3 nên (a + b + c)^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2(ab + bc + ca) = 3 + 2(ab + bc + ca).

Do đó, (a + b + c)^2 = 3 + 2(ab + bc + ca) > 0, hay (a + b + c) > 0. Vậy điều kiện của bất đẳng thức Cauchy-Schwarz được thỏa mãn.

Suy ra, từ bất đẳng thức Cauchy-Schwarz, ta có:
(a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3))^2 * [(a(a^2+2b+3) + b(b^2+2c+3) + c(c^2+2a+3))] ≤ (a + b + c)^2,
⇔ (a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3))^2 * [3(a + b + c)] ≤ (a + b + c)^2,
⇔ (a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3))^2 * 3 ≤ a + b + c,
⇔ a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3) ≤ (a + b + c)/3.

Ta có a^2 + b^2 + c^2 = 3, do đó (a + b + c)^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2(ab + bc + ca) = 3 + 2(ab + bc + ca) ≥ 3, hay a + b + c ≥ √3.

Vậy (a + b + c)/3 ≤ (√3)/3 = √3/3 < 1/2.

Vậy ta đã chứng minh được rằng a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3) nhỏ hơn hoặc bằng 1/2.

Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
21 vote
Cảm ơn 7Trả lời.

Để giải bài toán trên, ta có thể sử dụng phương pháp chứng minh bằng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz như sau:

Bài toán yêu cầu chứng minh:
a/(a^2+2b+3) +b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3) ≤ 1/2

Ta có điều kiện a,b,c > 0 và a^2+b^2+c^2=3

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz, ta có:
(a^2 + b^2 + c^2)(a^2 + 1 + 1) ≥ (a + b + c)^2
=> (3)(a^2 + 2) ≥ (a + b + c)^2
=> 3a^2 + 6 ≥ (a + b + c)^2

Áp dụng bất đẳng thức AM-GM, ta có:
(a + b + c)^2 ≥ 3(ab + bc + ca)
=> (a + b + c)^2/3 ≥ ab + bc + ca
=> 3(a + b + c)^2/3 ≥ 3(ab + bc + ca)
=> 3a^2 + 6 ≥ 3(ab + bc + ca)
=> a^2 + 2 ≥ ab + bc + ca

Sử dụng kết quả trên, ta có:
a/(a^2+2b+3) +b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3)
= a/(a^2 + 2b + a^2 + 1 + 2) + b/(b^2 + 2c + b^2 + 1 + 2) + c/(c^2 + 2a + c^2 + 1 + 2)
≤ a/(2a^2 + 2) + b/(2b^2 + 2) + c/(2c^2 + 2)
= 1/2(a/a^2 + 1) + 1/2(b/b^2 + 1) + 1/2(c/c^2 + 1)
= 1/2(1/a + 1/b + 1/c)
= 1/2(a^2 + b^2 + c^2)/(abc)
= 1/2(3)/(abc)
= 1/(2abc)

Do đó, ta đã chứng minh được điều phải chứng minh. Đây chính là câu trả lời cho câu hỏi ban đầu.

Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
11 vote
Cảm ơn 4Trả lời.

Đặt S = a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3). Áp dụng công thức đạo hàm, chứng minh S ≤ 1/2 bằng cách tìm cực trị của hàm số S.

Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
21 vote
Cảm ơn 0Trả lời.

Áp dụng bất đẳng thức AM-GM, ta có a^2+2b+3 ≥ 2√(2ab), b^2+2c+3 ≥ 2√(2bc), c^2+2a+3 ≥ 2√(2ca). Thay vào biểu thức cần chứng minh và rút gọn.

Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
11 vote
Cảm ơn 0Trả lời.

Ta có a^2+b^2+c^2=3, áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz: (a^2+2b+3)(1+1+k^2) ≥ (a+√(2b)+k√3)^2, với k là hằng số. Tương tự với các biểu thức còn lại.

Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
21 vote
Cảm ơn 2Trả lời.
Câu hỏi Toán học Lớp 8
Câu hỏi Lớp 8

Bạn muốn hỏi điều gì?

Đặt câu hỏix
  • ²
  • ³
  • ·
  • ×
  • ÷
  • ±
  • Δ
  • π
  • Ф
  • ω
  • ¬
1.14998 sec| 2296.813 kb