Toán 10 Bất đẳng thức Cauchuy, Cauchuy-Shwarz và Minkowski

Sweetdream2202

Cựu Cố vấn Toán
Thành viên
24 Tháng mười 2018
1,616
1,346
216
25
TP Hồ Chí Minh
Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

I. Bất đẳng thức Cauchuy
- Dạng tổng quát của bất đẳng thức Cauchuy: với dãy số thực [tex](a_1,a_2,...,a_n)[/tex] sao cho [tex]a_i\geq 0[/tex]. khi đó ta luôn có:
[tex]a_1+a_2+a+3+...+a_n\geq n.\sqrt[n]{a_1.a_2.a_3....a_n}[/tex]
dấu bằng xảy ra khi [tex]a_1=a_2=a_3=...=a_n[/tex]
- Một số hệ quả thường dùng:
+ cauchuy cho 2 số: - [tex]x+y\geq 2\sqrt{xy}[/tex], [tex]\forall x,y\geq 0[/tex]
- [tex]x^2+y^2\geq 2xy[/tex], xảy ra [tex]\forall x,y\in \mathbb{R}[/tex]
+ cauchuy cho bộ 3 số: [tex]a+b+c\geq 3\sqrt[3]{abc}[/tex], [tex]\forall a,b,c\geq 0[/tex]
- bất đẳng thức Cauchuy được sử dụng phổ biến trong chương trình THPT, kể cả trong đại số lẫn 1 số bài hình học. hãy xét qua 1 số ví dụ sau.
* ví dụ 1: cho 2014 số thực dương [tex]a_1,a_2,a_3,...,a_{2014}[/tex] có tổng bằng 2014. Chứng minh rằng:
[tex]\frac{a_1^{20}}{a_2^{11}}+\frac{a_2^{20}}{a_3^{11}}+...+\frac{a_{2014}^{20}}{a_1^{11}}\geq 2014[/tex]
- nhận xét rằng [tex]a_1, a_2,...,a_{2014}[/tex] có vai trò như nhau nên ta dự đoán điểm rơi xảy ra tại [tex]a_1=a_2=...=a_{2014}=1[/tex]. khi đó, việc của ta là cần đánh giá [tex]\frac{a_n^{20}}{a_{n+1}^{11}}+P(a_i)\geq k.a_n[/tex]. ta có cauchuy cho bộ 3 số dương:
[tex]\frac{a_1^{20}}{a_2^{11}}+11a_2+8\geq 20\sqrt[20]{\frac{a_1^{20}}{a_2^{11}}.11a_2.8}= 20a_1[/tex]
- tương tự với 2013 số hạng còn lại, để ý rằng [tex]a_1+a_2+...+a_{2014}=2014[/tex], cộng lại ta được điều phải chứng minh.
II. Bất đẳng thức Cauchuy-Shwarz
- Dạng tổng quát của bất đẳng thức Cauchuy-Shwarz: cho 2 dãy số thực [tex](a_1,a_2,...,a_n)[/tex] và [tex](b_1,b_2,...,b_n)[/tex] ta luôn có bất đẳng thức sau:
[tex](a_1.b_1+a_2.b_2+...+a_n.b_n)^2\leq (a_1^2+a_2^2+...+a_n^2)(b_1^2+b_2^2+...+b_n^2)[/tex]
dấu bằng xảy ra khi [tex]\frac{a_1}{b_1}=\frac{a_2}{b_2}=...=\frac{a_n}{b_n}[/tex]
- Cauchuy-Shwarz dạng phân thức: với 2 dãy số thực [tex](a_1,a_2,...,a_n)[/tex] và [tex](b_1, b_2,...,b_n)[/tex] sao cho [tex]b_i> 0[/tex]. khi đó ta luôn có bất đẳng thức:
[tex]\frac{a_1^2}{b_1}+\frac{a_2^2}{b_2}+...+\frac{a_n^2}{b_n}\geq \frac{(a_1+a_2+...+a_n)^2}{b_1+b_2+...+b_n}[/tex]
dấu bằng xảy ra khi [tex]\frac{a_1}{b_1}=\frac{a_2}{b_2}=...=\frac{a_n}{b_n}[/tex]
- Dạng vectơ: [tex]\overrightarrow{a}.\overrightarrow{b}\leq a.b[/tex]
dấu bằng xảy ra khi [tex]\overrightarrow{a},\overrightarrow{b}[/tex] cùng hướng.
III. Bất đẳng thức Minkowski
- Dạng tổng quát của bất đẳng thức Minkowski: cho 2 dãy số thực [tex](a_1,a_2,...,a_n)[/tex] và [tex](b_1,b_2,...,b_n)[/tex] ta luôn có bất đẳng thức sau:
[tex]\sqrt{a_1^2+b_1^2}+\sqrt{a_2^2+b_2^2}+...+\sqrt{a_n^2+b_n^2}\geq \sqrt{(a_1+a_2+...+a_n)^2+(b_1+b_2+...+b_n)^2}[/tex]
dấu bằng xảy ra khi [tex]\frac{a_1}{b_1}=\frac{a_2}{b_2}=...=\frac{a_n}{b_n}[/tex]
- Dạng vectơ: với các vectơ [tex]\overrightarrow{a_1},\overrightarrow{a_2},...,\overrightarrow{a_n}[/tex] ta luôn có:
[tex]|\overrightarrow{a_1}|+|\overrightarrow{a_2}|+...+|\overrightarrow{a_n}|\geq |\overrightarrow{a_1}+\overrightarrow{a_2}+...+\overrightarrow{a_n}|[/tex]
dấu bằng xảy ra khi tất cả vecto trên đều cùng hướng.
 

HacLong098

Học sinh chăm học
Thành viên
2 Tháng mười một 2018
293
59
51
Bến Tre
Du Học Sinh
I. Bất đẳng thức Cauchuy
- Dạng tổng quát của bất đẳng thức Cauchuy: với dãy số thực [tex](a_1,a_2,...,a_n)[/tex] sao cho [tex]a_i\geq 0[/tex]. khi đó ta luôn có:
[tex]a_1+a_2+a+3+...+a_n\geq n.\sqrt[n]{a_1.a_2.a_3....a_n}[/tex]
dấu bằng xảy ra khi [tex]a_1=a_2=a_3=...=a_n[/tex]
- Một số hệ quả thường dùng:
+ cauchuy cho 2 số: - [tex]x+y\geq 2\sqrt{xy}[/tex], [tex]\forall x,y\geq 0[/tex]
- [tex]x^2+y^2\geq 2xy[/tex], xảy ra [tex]\forall x,y\in \mathbb{R}[/tex]
+ cauchuy cho bộ 3 số: [tex]a+b+c\geq 3\sqrt[3]{abc}[/tex], [tex]\forall a,b,c\geq 0[/tex]
- bất đẳng thức Cauchuy được sử dụng phổ biến trong chương trình THPT, kể cả trong đại số lẫn 1 số bài hình học. hãy xét qua 1 số ví dụ sau.
* ví dụ 1: cho 2014 số thực dương [tex]a_1,a_2,a_3,...,a_{2014}[/tex] có tổng bằng 2014. Chứng minh rằng:
[tex]\frac{a_1^{20}}{a_2^{11}}+\frac{a_2^{20}}{a_3^{11}}+...+\frac{a_{2014}^{20}}{a_1^{11}}\geq 2014[/tex]
- nhận xét rằng [tex]a_1, a_2,...,a_{2014}[/tex] có vai trò như nhau nên ta dự đoán điểm rơi xảy ra tại [tex]a_1=a_2=...=a_{2014}=1[/tex]. khi đó, việc của ta là cần đánh giá [tex]\frac{a_n^{20}}{a_{n+1}^{11}}+P(a_i)\geq k.a_n[/tex]. ta có cauchuy cho bộ 3 số dương:
[tex]\frac{a_1^{20}}{a_2^{11}}+11a_2+8\geq 20\sqrt[20]{\frac{a_1^{20}}{a_2^{11}}.11a_2.8}= 20a_1[/tex]
- tương tự với 2013 số hạng còn lại, để ý rằng [tex]a_1+a_2+...+a_{2014}=2014[/tex], cộng lại ta được điều phải chứng minh.
II. Bất đẳng thức Cauchuy-Shwarz
- Dạng tổng quát của bất đẳng thức Cauchuy-Shwarz: cho 2 dãy số thực [tex](a_1,a_2,...,a_n)[/tex] và [tex](b_1,b_2,...,b_n)[/tex] ta luôn có bất đẳng thức sau:
[tex](a_1.b_1+a_2.b_2+...+a_n.b_n)^2\leq (a_1^2+a_2^2+...+a_n^2)(b_1^2+b_2^2+...+b_n^2)[/tex]
dấu bằng xảy ra khi [tex]\frac{a_1}{b_1}=\frac{a_2}{b_2}=...=\frac{a_n}{b_n}[/tex]
- Cauchuy-Shwarz dạng phân thức: với 2 dãy số thực [tex](a_1,a_2,...,a_n)[/tex] và [tex](b_1, b_2,...,b_n)[/tex] sao cho [tex]b_i> 0[/tex]. khi đó ta luôn có bất đẳng thức:
[tex]\frac{a_1^2}{b_1}+\frac{a_2^2}{b_2}+...+\frac{a_n^2}{b_n}\geq \frac{(a_1+a_2+...+a_n)^2}{b_1+b_2+...+b_n}[/tex]
dấu bằng xảy ra khi [tex]\frac{a_1}{b_1}=\frac{a_2}{b_2}=...=\frac{a_n}{b_n}[/tex]
- Dạng vectơ: [tex]\overrightarrow{a}.\overrightarrow{b}\leq a.b[/tex]
dấu bằng xảy ra khi [tex]\overrightarrow{a},\overrightarrow{b}[/tex] cùng hướng.
III. Bất đẳng thức Minkowski
- Dạng tổng quát của bất đẳng thức Minkowski: cho 2 dãy số thực [tex](a_1,a_2,...,a_n)[/tex] và [tex](b_1,b_2,...,b_n)[/tex] ta luôn có bất đẳng thức sau:
[tex]\sqrt{a_1^2+b_1^2}+\sqrt{a_2^2+b_2^2}+...+\sqrt{a_n^2+b_n^2}\geq \sqrt{(a_1+a_2+...+a_n)^2+(b_1+b_2+...+b_n)^2}[/tex]
dấu bằng xảy ra khi [tex]\frac{a_1}{b_1}=\frac{a_2}{b_2}=...=\frac{a_n}{b_n}[/tex]
- Dạng vectơ: với các vectơ [tex]\overrightarrow{a_1},\overrightarrow{a_2},...,\overrightarrow{a_n}[/tex] ta luôn có:
[tex]|\overrightarrow{a_1}|+|\overrightarrow{a_2}|+...+|\overrightarrow{a_n}|\geq |\overrightarrow{a_1}+\overrightarrow{a_2}+...+\overrightarrow{a_n}|[/tex]
dấu bằng xảy ra khi tất cả vecto trên đều cùng hướng.
cảm ơn ạ, quá tuyệt vời
 
Top Bottom