Toán 9 Bất đẳng thức

kido2006

Cựu TMod Toán
Thành viên
26 Tháng một 2018
1,693
2
2,652
401
Bắc Ninh
THPT Chuyên Bắc Ninh
Cho các số dương a,b,c thỏa abc=1. Chứng minh:
$\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+\frac{6}{a+b+c} \geq 5$
Kmttqgs [tex]a=max(a,b,c)[/tex]
Ta đi chứng minh bài toán sau
[tex]\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}+\dfrac{6}{a+b+c}\geq \dfrac{1}{a}+\dfrac{2}{\sqrt{bc}}+\dfrac{6}{a+2\sqrt{bc}}(1)[/tex]
Thật vậy
[tex](1)\Leftrightarrow (\sqrt{b}-\sqrt{c})^2\left ( \dfrac{1}{bc}-\dfrac{6}{(a+b+c)(a+2\sqrt{bc})} \right ) \geq 0[/tex]​
Ta chỉ cần chứng minh
[tex](a+b+c)(a+2\sqrt{bc})-6\sqrt{bc}> 0[/tex]​
Thật vậy
[tex](a+b+c)(a+2\sqrt{bc})-6\sqrt{bc}\\=a(a+b+c)+2\sqrt{bc}(a+b+c)-6\sqrt{bc}\\ \geq a(a+b+c)+2\sqrt{bc}(\sqrt{bc}+2\sqrt{bc})-6\sqrt{bc}\\=a(a+b+c)> 0[/tex]

Do đó bài toán trở thành:
Cho các số dương a,b,c thỏa abc=1. Chứng minh:
$\dfrac{1}{a}+\dfrac{2}{\sqrt{bc}}+\dfrac{6}{a+2\sqrt{bc}} \geq 5$

Thật vậy
[tex]\dfrac{1}{a}+\dfrac{2}{\sqrt{bc}}+\dfrac{6}{a+2\sqrt{bc}} -5\\ =\dfrac{abc}{a}+\dfrac{2}{\sqrt{bc}}+\dfrac{6}{\dfrac{a}{abc}+2\sqrt{bc}} -5\\\\ =bc+\dfrac{2}{\sqrt{bc}}+\dfrac{6}{\dfrac{1}{bc}+2\sqrt{bc}} -5\\ =\dfrac{(\sqrt{bc}-1)^2\left ( \sqrt{bc}(2\sqrt{bc}-1)^2+2(b^2c^2-\sqrt{bc}+1) \right )}{\sqrt{bc}\left ( 2(bc)^{\frac{3}{2}} +1\right )}\\ =\dfrac{(\sqrt{bc}-1)^2\left ( \sqrt{bc}(2\sqrt{bc}-1)^2+2(b^2c^2+\dfrac{3}{4}-\sqrt{bc}+\dfrac{1}{4}) \right )}{\sqrt{bc}\left ( 2(bc)^{\frac{3}{2}} +1\right )}\\ \geq \dfrac{(\sqrt{bc}-1)^2\left ( \sqrt{bc}(2\sqrt{bc}-1)^2+2(\sqrt{bc}\left ( \dfrac{4}{\sqrt[4]{4^3}}-1 \right )+\dfrac{1}{4}) \right )}{\sqrt{bc}\left ( 2(bc)^{\frac{3}{2}} +1\right )}\\ \geq 0[/tex]

$\Rightarrow \dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}+\dfrac{6}{a+b+c}\geq \dfrac{1}{a}+\dfrac{2}{\sqrt{bc}}+\dfrac{6}{a+2\sqrt{bc}} \geq 5$

Đẳng thức xảy ra khi $a=b=c=1$

Nếu còn thắc mắc chỗ nào bạn hãy trả lời dưới topic này để được hỗ trợ nhé ^^
Chúc bạn học tốt ^^
Ngoài ra, bạn tham khảo kiến thức tại topic này nha
https://diendan.hocmai.vn/threads/t...c-mon-danh-cho-ban-hoan-toan-mien-phi.827998/
 
Last edited:

Lê.T.Hà

Học sinh tiến bộ
Thành viên
25 Tháng một 2019
1,047
1,805
236
Bắc Giang
Đã thất học :<
Đến đoạn [tex]\dfrac{1}{a}+\dfrac{2}{\sqrt{bc}}+\dfrac{6}{a+2\sqrt{bc}} \geq 5[/tex] để nguyên như vậy nhìn hơi kinh hãi, em nên đặt [tex]\sqrt{a}=x[/tex] thì ta cần chứng minh:
[tex]\dfrac{1}{x^2}+2x+\dfrac{6x}{x^3+2} \geq 5\Leftrightarrow (x-1)^2(2x^4-x^3-4x^2+4x+2) \geq 0[/tex]
[tex]\Leftrightarrow (x-1)^2[2(x^2-x)^2+3x(x-1)^2+x+2] \geq 0[/tex]

Nhìn dễ chịu hơn 1 chút.

Còn 1 kiểu dồn biến khác:
Vẫn đặt [tex]\sqrt{a}=x[/tex]
[tex]\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}=ab+bc+ca\geq bc+2a\sqrt{bc}=\dfrac{1}{x^2}+2x[/tex]
Dirichlet: [tex](b-1)(c-1) \geq 0\Rightarrow bc+1 \geq b+c\Rightarrow \dfrac{6}{a+b+c} \geq \dfrac{6}{a+bc+1}=\dfrac{6x^2}{x^4+x^2+1}[/tex]
Nên ta cần chứng minh:
[tex]\dfrac{1}{x^2}+2x+\dfrac{6x^2}{x^4+x^2+1} \geq 5[/tex]
[tex]\Leftrightarrow (x-1)^2(x^5-x^4-2x^3-x^2+2x+1) \geq 0[/tex]
[tex]\Leftrightarrow (x-1)^2[(x-1)^2(2x^3+3x^2+2x)+1]\geq 0[/tex]

Kiểu dồn biến bên dưới thì bước dồn biến ban đầu đẹp và dễ hơn nhiều lần nhưng đoạn sau đa thức tăng 1 bậc, hạ bằng Hoocne để tách nhân tử lâu hơn xíu
 
Top Bottom