Toán 10 CM bất đẳng thức

Học Trò Của Sai Lầm

Học sinh chăm học
Thành viên
17 Tháng bảy 2018
393
498
66
21
Bình Định
THPT Phù Cát 2
1) $\sum \frac{1}{2ab^2+1}\geq 1\Leftrightarrow \sum \frac{ab^2}{2ab^{2}+1}\leq 1$
$\sum \frac{a^{2}b}{2ab^{2}+1} \leq \sum \frac{ab^{2}}{3\sqrt[3]{a^{2}b}.b}=\sum \frac{\sqrt[3]{ab^{2}}}{3}\leq \sum \frac{a+2b}{3}=1$
Hoàn tất chứng minh
 
Last edited:

Học Trò Của Sai Lầm

Học sinh chăm học
Thành viên
17 Tháng bảy 2018
393
498
66
21
Bình Định
THPT Phù Cát 2
3)
Let $a=x+y$, $b=y+z$, and $c=x+z$. The inequality becomes
$$\frac{x+y}{x+y+2z}+\frac{y+z}{2x+y+z}+\frac{x+z}{x+2y+z}+\frac{x^2+y^2+z^2+3(xy+yz+xz)}{2(x^2+y^2+z^2)+2(xy+yz+xz)}\le \frac52$$
$$\Longleftrightarrow$$
$$\frac12+\frac{x^2+y^2+z^2+3(xy+yz+xz)}{2(x^2+y^2+z^2)+2(xy+yz+xz)}\le 2\left[\frac{z}{x+y+2z}+\frac{x}{2x+y+z}+\frac{y}{x+2y+z}\right]$$
$$\Longleftrightarrow$$
$$\frac{(x+y+z)^2}{x^2+y^2+z^2+xy+yz+xz}\le 2\left[\frac{z}{x+y+2z}+\frac{x}{2x+y+z}+\frac{y}{x+2y+z}\right]$$
But by Cauchy-Schwartz,
$$\frac{z}{x+y+2z}+\frac{x}{2x+y+z}+\frac{y}{x+2y+z}\ge \frac{(x+y+z)^2}{2(x^2+y^2+z^2)+2(xy+yz+xz)}$$

Bài 3) Inequality is equivalent to
$\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\leq \frac{3}{2}+\frac{\sum (a-b)^2}{2(a^2+b^2+c^2)}$
Using Cauchy-Schwarz, we have
$3-(\sum \frac{a}{b+c})=\sum \frac{b+c-a}{b+c}=\sum \frac{(b+c-a)^2}{(b+c)(b+c-a)}\geq \frac{(\sum a)^2}{2(a^2+b^2+c^2)}$
$\Leftrightarrow \frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\leq \frac{3}{2}+\frac{\sum (a-b)^2}{2(a^2+b^2+c^2)}$
We are done
Second solution: Let $a=x+y;b=y+z;c=z+x$. Inequality is equivalent to
$\sum \frac{x+y}{x+y+2z}\leq \frac{3}{2}+\frac{\sum (x-y)^2}{2[\sum (x+y)^2]}$
$\sum \frac{x+y}{x+y+2z}\leq 3-\frac{2(x+y+z)^2}{\sum (x+y)^2}$
$\sum \frac{-2z}{x+y+2z}\leq \frac{-2(x+y+z)^2}{\sum (x+y)^2}$
$\sum \frac{z}{x+y+2z}\geq \frac{(x+y+z)^2}{2(x^2+y^2+z^2+xy+yz+xz)}$
The last is true by Cauchy-Schwarz

Bài 3) We can write your inequality as\[\frac{2(p^2-Rr-r^2)}{p^2+2Rr+r^2}+\frac{p^2+4Rr+r^2}{2(p^2-4Rr-r^2)} \leqslant \frac{5}{2},\]equivalent to\[(2R+3r)p^2-4Rr(8R+7r)-5r^3 \geqslant 0,\]
or
\[10r^2(R-2r)+(2R+3r)(p^2+5r^2-16Rr) \geqslant 0.\]
Which is true.
 
Last edited by a moderator:

Học Trò Của Sai Lầm

Học sinh chăm học
Thành viên
17 Tháng bảy 2018
393
498
66
21
Bình Định
THPT Phù Cát 2
Bài 3) $\Leftarrow 1-\frac{a}{b+c}+1-\frac{b}{c+a}+1-\frac{c}{a+b} \geq \frac{1}{2} +\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}$
$\Leftarrow \frac{b+c-a}{b+c}+\frac{c+a-b}{c+a}+\frac{a+b-c}{a+b} \geq \frac{1}{2} +\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}$
By Cauchy-Schwarz inequality
$\sum_{cyc} \frac{b+c-a}{b+c}= \sum_{cyc} \frac{(b+c-a)^2}{(b+c-a)(b+c)}\ge \frac{(a+b+c)^2}{\sum_{cyc} (b+c-a)(b+c)}$
$=\frac{(a+b+c)^2}{2(a^2+b^2+c^2)}=\frac{1}{2} +\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}$
 

Học Trò Của Sai Lầm

Học sinh chăm học
Thành viên
17 Tháng bảy 2018
393
498
66
21
Bình Định
THPT Phù Cát 2
$(a+b+c+1)^2\leq (a^2+3)[1+\frac{(b+c+1)^2}{3}]$

Ta cần chứng minh

$[1+\frac{(b+c+1)^2}{3}\leq \frac{(b^2+3)(c^2+3)}{4}$

$\Leftrightarrow 3(bc-1)^2+4(b-1)^2+4(c-1)^2+(b-c)^2\geq 0$
Hoàn tất chứng minh.
Similar inequality: $$ (x^2+3)(y^2+3)(z^2+3)\geq(xyz+x+y+z+4)^2.$$

By Cauchy's inequality
$\ \ \ (xyz+x+y+z+4)^2 = \left[x\left(yz + 1 \right) + y + z + 4 \right]^2 \le \left(x^2 + 3 \right)\left[(yz + 1)^2 + \frac{(y+z+4)^2}{3} \right]$
So it's enough to prove that $$(yz + 1)^2 + \frac{(y+z+4)^2}{3} \le \left(y^2 + 3\right)\left(z^2 + 3\right)$$
or $$\frac{(y - z)^2 + (y - 1)^2 + (z - 1)^2}{6} \ge 0$$ which is obvious
 

Học Trò Của Sai Lầm

Học sinh chăm học
Thành viên
17 Tháng bảy 2018
393
498
66
21
Bình Định
THPT Phù Cát 2
\[\begin{aligned}(a^2+3)(b^2+3)(c^2+3) - 4(a+b+c+1)^{2} & = \frac { \left[( {b}^{2}{c}^{2}+3{b}^{2}+3{c}^{2}+5 ) a-4b-4c-4 \right]^2}{{b}^{2}{c}^{2}+3{b}^{2}+3{c}^{2}+5}+\\& + \frac{( {c}^{2}+3 ) ( {b}^{2}+3 ) \left[ ( 3b{c}^{2}+5b-4c-4 ) ^{2}+3 ( 5{c}^{2}+2c+13)( c-1 )^{2}\right]}{ ( 3{c}^{2}+5 ) ({b}^{2}{c}^{2}+3{b}^{2}+3{c}^{2}+5 )} \geqslant 0.\end{aligned}\]
 

Học Trò Của Sai Lầm

Học sinh chăm học
Thành viên
17 Tháng bảy 2018
393
498
66
21
Bình Định
THPT Phù Cát 2
$\Rightarrow \frac{9ab}{a+3b+2c}=\frac{9ab}{(a+c)+(b+c)+2b}\leq \frac{ab}{a+c}+\frac{ab}{b+c}+\frac{a}{2}$
Tương tự với 2 BĐT còn lại rồi cộng tất cả vế theo vế :
$\Rightarrow 9VT\leq \frac{ab}{a+c}+\frac{ab}{b+c}+\frac{bc}{a+b}+\frac{bc}{a+c}+\frac{ca}{b+c}+\frac{ca}{a+b}+\frac{a+b+c}{2}=\frac{3(a+b+c)}{2}$
Từ đó suy ra $(đpcm)$
7 tương tự
 

Học Trò Của Sai Lầm

Học sinh chăm học
Thành viên
17 Tháng bảy 2018
393
498
66
21
Bình Định
THPT Phù Cát 2
Bất đẳng thức cần chứng minh tương đương với
$\sum (\frac{3a+b}{2a+c}-1)\geq 1\Leftrightarrow \sum \frac{a+b-c}{2a+c}\geq 1$
$\sum \frac{a+b-c}{2a+c}\geq 1\geq \frac{[\sum (a+b-c)^2]}{\sum (a+b-2c)(2a+c)}=\frac{(\sum a^2)}{\sum a^{2}+2\sum ab}=1$
 
  • Like
Reactions: Bắc Băng Dương

Học Trò Của Sai Lầm

Học sinh chăm học
Thành viên
17 Tháng bảy 2018
393
498
66
21
Bình Định
THPT Phù Cát 2
$$\sum_{cyc}\sqrt{\frac{ab}{a^{2}+b^{2}}}=\frac{1}{\sqrt2}\sum_{cyc}\sqrt{\frac{2ab}{a^{2}+b^{2}}}\geq\frac{1}{\sqrt2}\sum_{cyc}\frac{2ab}{a^{2}+b^{2}}\geq\frac{1}{\sqrt2}\sum_{cyc}\frac{2ab}{a^{2}+b^{2}+c^2}=\frac{1}{\sqrt2}.$$

By C-S
$$\frac{a}{\sqrt{4a+3bc}}\leq\sqrt{\sum_{cyc}a\sum_{cyc}\frac{a}{4a+3bc}}.$$
Id est, it's enough to prove that
$$\sum_{cyc}a\sum_{cyc}\frac{a}{4a+3bc}\leq1,$$ which is true by SOS with $b(a-c)\geq a(b-c).$
 
Last edited by a moderator:

Bão FML

Học sinh
Thành viên
25 Tháng bảy 2017
41
3
41
Quảng Bình
Quốc học Huế
$$\sum_{cyc}\sqrt{\frac{ab}{a^{2}+b^{2}}}=\frac{1}{\sqrt2}\sum_{cyc}\sqrt{\frac{2ab}{a^{2}+b^{2}}}\geq\frac{1}{\sqrt2}\sum_{cyc}\frac{2ab}{a^{2}+b^{2}}\geq\frac{1}{\sqrt2}\sum_{cyc}\frac{2ab}{a^{2}+b^{2}+c^2}=\frac{1}{\sqrt2}.$$
Mình không hiểu cái thứ 2 qua cái thứ 3 mấy. bạn giúp mình được không?
 

Khôi Bùi

Học sinh chăm học
Thành viên
6 Tháng mười một 2018
201
288
91
Bắc Ninh
THCS Vũ Kiệt
By Holder we obtain:
$$\sum_{cyc}\frac{a^{3}b}{1+ab^2}=\sum_{cyc}\frac{a^{3}}{\frac{1}{b}+ab}\geq\frac{(a+b+c)^3}{3\sum\limits_{cyc}\left(\frac{1}{b}+ab\right)}=\frac{(a+b+c)^3abc}{3(ab+ac+bc)(1+abc)}\geq\frac{abc(a+b+c)}{1+abc}.$$[/QUOTE
By Holder we obtain:
$$\sum_{cyc}\frac{a^{3}b}{1+ab^2}=\sum_{cyc}\frac{a^{3}}{\frac{1}{b}+ab}\geq\frac{(a+b+c)^3}{3\sum\limits_{cyc}\left(\frac{1}{b}+ab\right)}=\frac{(a+b+c)^3abc}{3(ab+ac+bc)(1+abc)}\geq\frac{abc(a+b+c)}{1+abc}.$$
Toán Tiếng Anh hay vậy ?
 
Top Bottom