Anh viethoang1999 nhờ em đăng hộ Phần này lên Topic.
Bài tập: Phương pháp dùng bất đẳng thức cổ điển:
$I)$ Bất đẳng thức Cô-si:
1) Bất đẳng thức Cô-si đánh giá từ trung bình cộng sang trung bình nhân:
Ví dụ 1: Cho $a\ge 3$. Tìm Min $S=a+\dfrac{1}{a}$
Sai lầm thường gặp: $S=a+\dfrac{1}{a}\ge 2\sqrt{a.\dfrac{1}{a}}=2$
Dấu "=" xảy ra khi: $a=\dfrac{1}{a}$\Rightarrow $a=1$ (trái với giả thiết)
Cách làm đúng:
Ta chọn điểm rơi: Ta phải tách hạng tử $a$ hoặc $\dfrac{1}{a}$ để sao cho khi áp dụng BĐT Cô-si dấu "=" xảy ra khi $a=2$. Có các hình thức sau:
$(a,\dfrac{1}{a})$\Rightarrow $\begin{bmatrix}(\dfrac{1}{\alpha }a;\dfrac{1}{a}) (1) & & \\ (\alpha a;\dfrac{1}{a}) (2) & & \\ (a;\dfrac{1}{\alpha a}) (3) \\ (a;\dfrac{\alpha }{a}) (4) \end{bmatrix}$.
Chẳng hạn ta chọn sơ đồ điểm rơi $(1)$: (sơ đồ điểm rơi $(2);(3);(4)$ bạn đọc tự làm)
$\left\{\begin{matrix}\dfrac{1}{\alpha }a=\dfrac{3}{\alpha } & & \\ \dfrac{1}{a}=\dfrac{1}{3} & & \end{matrix}\right.$
\Rightarrow $\dfrac{3}{\alpha }=\dfrac{1}{3}$
\Rightarrow $\alpha =9$.
Vậy ta có: $S=a+ \dfrac{1}{a} = \dfrac{1}{9}a + \dfrac{1}{a} + \dfrac{8}{9a}\ge 2\sqrt{\dfrac{1}{9}a.\dfrac{1}{a}}+\dfrac{8}{9}.3$ $=\dfrac{2}{3}+\dfrac{8}{3}=\dfrac{10}{3}$
Dấu "=" xảy ra khi: $\dfrac{1}{9}a=\dfrac{1}{a}$
\Leftrightarrow $a=3(t/m)$
Ví dụ 2: Cho $a\ge 2$. Tìm Min $S=a+\dfrac{1}{a^{2}}$.
Sơ đồ chọn điểm rơi:
$a=2$
\Rightarrow $\left\{\begin{matrix}\dfrac{a}{\alpha }=\dfrac{2}{\alpha } & & \\ \dfrac{1}{a^{2}}=\dfrac{1}{4} & & \end{matrix}\right.\rightarrow \dfrac{2}{\alpha }=\dfrac{1}{4}\rightarrow \alpha =8$.
Sai lầm thường gặp:
$S=a+\dfrac{1}{a^{2}}=\left ( \dfrac{a}{8}+\dfrac{1}{a^{2}} \right )+\dfrac{7a}{8}\ge 2\sqrt{\dfrac{a}{8a^{2}}}+\dfrac{7a}{8}$ $=\dfrac{2}{\sqrt{8.2}}+\dfrac{7.2}{8}=\dfrac{2}{4}+\dfrac{7}{4}=\dfrac{9}{4}$.
Nguyên nhân sai lầm:
Mặc dù chọn điểm rơi $a=2$ và $Min S=\dfrac{9}{4}$ là đáp số đúng nhưng cách giải trên đã mắc sai lầm trong việc đánh giá mẫu số: Nếu $a\ge 2$ thì $\dfrac{2}{\sqrt{8a}}\ge \dfrac{2}{\sqrt{8.2}}=\dfrac{2}{4}$ là đánh giá sai.
Để thực hiện lời giải đúng ta cần phải kết hợp với kí thuật tách nghịch đảo, phải biến đổi $S$ sao cho sau khi sử dụng BĐT Cô si sẽ khử hết biến số $a$ ở mẫu số.
Lời giải đúng:
$S=a+\dfrac{1}{a^{2}}=\left ( \dfrac{a}{8}+\dfrac{a}{8} +\dfrac{1}{a^{2}} \right ) +\dfrac{6a}{8}\ge 3\sqrt[3]{\dfrac{a^{2}}{64a^{2}}}+\dfrac{6.2}{8}=\dfrac{9}{4}$.
Dấu "=" xảy ra khi: $a=2$.
Bài tập:
15) Cho $a,b>0$; $a+b\le 1$
Tìm Min $S=ab+\dfrac{1}{ab}$
16) Cho $a,b>0$.
Tìm Min $S=\dfrac{a+b}{\sqrt{ab}}+\dfrac{\sqrt{ab}}{a+b}$
17) Cho $a,b,c>0; a+b+c\le \dfrac{3}{2}$
Tìm Min $S=a+b+c+\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}$
@viethoang1999, dùng \ge và không tách khỏi dấu đô la nhé!