[Toán 9]Bất đẳng thức Cauchy-Schwarz !

Status
Không mở trả lời sau này.
T

tramngan

[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.

- Như chúng ta đã biết, bất đẳng thức Cauchy-Schwarz có dạng như sau:
Với hai dãy số thực [tex](a_{1}, a_{2}, ..., a_{m})[/tex] và [tex](b_{1}, b_{2}, ..., b_{m})[/tex] ta luôn có bất đẳng thức sau:
[tex](a_{1}^2+a_{2}^2+...+ a_{m}^2)(b_{1}^2+b_{2}^2+...+b_{m}^2) \geq (a_{1}b_{1}+a_{2}b_{2}+...+a_{m}b_{m})^2[/tex]
Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi [tex]\frac{a_{1}}{b_{1}}= \frac{a_{2}}{b_{2}}=...= \frac{a_{m}}{b_{m}}[/tex]
- Nó cũng có một số hệ quả:
1, Bất đẳng thức Schwarz:
Với hai dãy số thực [tex](a_{1}, a_{2}, ..., a_{m})[/tex] và [tex](b_{1}, b_{2}, ..., b_{m})[/tex] sao cho [tex]b_{i} \geq 0[/tex] ta luôn có bất đẳng thức:
[tex]\frac{a_{1}^2}{b_{1}}+ \frac{a_{2}^2}{b_{2}}+...+ \frac{a_{m}^2}{b_{m}} \geq \frac{(a_{1}+a_{2}+...+a_{m})^2}{b_{1}+b_{2}+...+b_{m}[/tex]
2, Bất đẳng thức Minkovsky:
Với 2 dãy số thực [tex]\Large (a_{1}, a_{2}, ..., a_{m})[/tex] và [tex]\Large (b_{1}, b_{2}, ..., b_{m})[/tex] ta có:
[tex]\Large \sum\limits_{i=1}^{m} \sqrt{a_{i}^2+b_{i}^2} \geq \sqrt{(\sum\limits_{i=1}^{m} a_{i})^2+(\sum\limits_{i=1}^{m} b_{i})^2}[/tex]
3, Với mọi dãy số thực [tex]\Large (a_{1}, a_{2}, ..., a_{m})[/tex] ta có:
[tex]\Large (a_{1}^2+a_{2}^2+...+a_{m})^2 \leq n(a_{1}^2+a_{2}^2+...+a_{m}^2)[/tex]
- Đây là một bất đẳng thức rất thông dụng với các bạn THCS và hay được dùng trong các kì thi.
Sau đây là một số bài tập ứng dụng:
1)Cho [tex]|x|<1[/tex] và [tex]|y|<1[/tex]. CMR:
[tex]\frac{1}{1-x^2}+ \frac{1}{1-y^2} \geq \frac{2}{1-xy}[/tex]
2)CM bất đẳng thức sau với [tex]x[/tex] là số thực không âm:
[tex]\frac{2 \sqrt{2}}{\sqrt{x+1}}+ \sqrt{x} \leq \sqrt{x+9}[/tex]
3) [tex]a,b,c >0[/tex]. CMR: [tex]abc(a+b+c) \leq a^3b+b^3c+c^3a[/tex]
4)CMR:
[tex]\sqrt{abc}+ \sqrt{(1-a)(1-b)(1-c)} <1 [/tex]
với mọi [tex]a,b,c \in (0;1)[/tex]
5)T“m min:
[tex]\sum \limits_{i=1}^{n} (x_{i}+ \frac{1}{x_{i}})^2[/tex]
với [tex]\sum \limits_{i=1}^{n} x_{i}=1[/tex]

www.diendantoanhoc.net
 
T

tramngan

- Tiếp theo là một kĩ thuật cũng rất quan trọng trong việc sử dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz là kĩ thuật chọn điểm rơi trong Cauchy- Schwarz (trích quyển 'Sai lầm...' của thầy Phương)
Bài toán: Cho các số dương [tex]a,b,c[/tex] thỏa mãn: [tex]a+b+c \geq 6[/tex]. Tìm min:
[tex]S= \sum \sqrt{a^2+ \frac{1}{b^2}}[/tex]
-Sai lầm thường gặp:
[tex]S \geq 3 \sqrt[6]{\prod (a^2+\frac{1}{b^2})} \geq 3. \sqrt[6]{8}=3 \sqrt{2}[/tex]
-Nguyên nhân:
[tex]Min S=3 \sqrt{2} \Leftrightarrow a=b=c= \frac{1}{a}= \frac{1}{b}= \frac{1}{c}=1 \Rightarrow a+b+c=3<6[/tex] (vô lí)
-Phân tích:
Ta có thể sử dụng bđt Cauchy-Schwarz cho 2 số:
[tex]\sqrt{(a_{1}^2+a_{2}^2)(b_{1}^2+b_{2}^2)} \geq a_{1}b_{1}+a_{2}b_{2}[/tex]
để phá bỏ dấu căn thức
Do đó ta sẽ phải tìm [tex]\alpha[/tex] và [tex]\beta[/tex] sao cho:
[tex]\left{\begin{a^2+ \frac{1}{b^2}= \frac{1}{\sqrt{\alpha^2+ \beta^2}} \sqrt{(a^2+ \frac{1}{b^2})(\alpha^2+ \beta^2)} \geq \frac{1}{\sqrt{\alpha^2+ \beta^2}}(a \alpha+ \frac{\beta}{b}) (1)\\b^2+ \frac{1}{c^2}= \frac{1}{\sqrt{\alpha^2+ \beta^2}} \sqrt{(b^2+ \frac{1}{c^2})(\alpha^2+ \beta^2)} \geq \frac{1}{\sqrt{\alpha^2+ \beta^2}}(b \alpha+ \frac{\beta}{c}) (2)\\c^2+ \frac{1}{a^2}= \frac{1}{\sqrt{\alpha^2+ \beta^2}} \sqrt{(c^2+ \frac{1}{a^2})(\alpha^2+ \beta^2)} \geq \frac{1}{\sqrt{\alpha^2+ \beta^2}}(c \alpha+ \frac{\beta}{a}) (3)[/tex]
Cộng lại ta đc: [tex]S \geq \frac{1}{\sqrt{\alpha^2+ \beta^2}}[ \alpha(a+b+c)+ \beta(\frac{1}{a}+ \frac{1}{b}+ \frac{1}{c})]=S_{0}[/tex]
Do [tex]S[/tex] là một biểu thức đối xứng nên ta dự [tex]S=S_{0}[/tex] tại điểm rơi [tex]a=b=c=2[/tex] và đẳng thức phải xảy ra đồng thời tại các bđt [tex](1), (2)[/tex] và [tex](3)[/tex].
Ta có sơ đồ điểm rơi sau:
[tex]a=b=c=2 \Rightarrow \left{\begin{\frac{a}{\alpha}= \frac{1}{\beta b}}\\{\frac{b}{\alpha}= \frac{1}{\beta c}}\\{\frac{c}{\alpha}= \frac{1}{\beta a}} \Leftrightarrow \frac{\alpha}{\beta}= \frac{a}{\frac{1}{a}}= \frac{b}{\frac{1}{b}}= \frac{c}{\frac{1}{c}}= \frac{4}{1} \Rightarrow \left{\begin{\alpha=4}\\{\beta=1}[/tex]
Từ đó ta dễ dàng tìm được lời giải đúng :D

www.diendantoanhoc.net
 
P

phuong23

ờ, nghe nói bất đẳng thức trêncòn gọi là BĐT Svacxơ đúng k? Mong là mình k nhầm! :D
 
V

vyhien

chị Trâm Ngân ơi, lần sau viết cho các em lớp 9 thì nhớ viết chi tiết ra, viết tổng quát bằng mấy dấu pi với xích ma đó các em ấy hok hiểu đâu. HS lớp 9 bây giờ không dùng các công thức đó..., ngay cả lớp 10 bọn em cũng rất ít dùng nên nhìn rất khó... :D
 
P

phuong23

Trời ạ! Hu hu, nói thế thì em pó tay rồi. Phân ban à? Em có học phân ban đâu!
 
T

thecuong92

khó gì đâu. Ai ko quen thì nhìn kí hiệu hơi khó hiểu thôi chứ cái này lớp 9 là được học hết rồi
 
A

alph@

Quốc tế gọi Bất đẳng thức này là AM-GM chứ không phải côsi đâu!
Chương Bất DThức này là 1 chương dạy qua loa nhất đó! Bạn mà học kém chương này cũng đừng buồn! Thân!
 
A

ancksunamun

AM = Arithmetic mean = Trung bình cộng
GM = Geometric mean = Trung bình nhân
AM-GM Inequality = Bất đẳng thức giữa trung bình cộng và trung bình nhân (Mà người Việt Nam thường gọi là bất đẳng thức Cô-si)
 
K

khanhtm

điểm rơi chỉ là điểm xảy ra dấu = thôi
VD 1 bài này
cho [TEX]a \ge 3[/TEX]. Tìm min: [TEX]\frac{1}{a}+a[/TEX]
rõ ràng ở đây ta ko thể dùng ngay bdt cô si đc: [TEX]\frac{1}{a}+a \ge 2\sqrt{\frac{a.1}{a}}=2[/TEX] vì khi đó thì [TEX]a=\frac{1}{a} \Leftrightarrow a=1[/TEX] trong khi đó đề bài cho là [TEX]a \ge 3[/TEX]
Dự đoán min xảy ra khi a=3. Khi đó [TEX]\frac{1}{a}=\frac{a}{9}[/TEX] vậy ta sẽ sử dụng như sau:
[TEX]\frac{1}{a}+a=(\frac{1}{a}+\frac{a}{9})+\frac{8a}{9} \ge ...[/TEX]
cái này bạn áp dụng cô si vào thôi (ngại làm :p)
cái này em chỉ viết cho bạn nào chưa biết kỹ thuật điểm rơi, bạn nào biết rồi thì thôi :D
 
K

khanhtm

còn bất đẳng thức cô si là am-gm, nếu bạn vào trang nước ngoài mà ghi là bất đẳng thức Cauchy thì họ sẽ tưởng là B.C.S đó
vì thực ra, bất đẳng thức BCS (hay CBS) chính là: Cauchy-Bouniakovsky-Schwarz
 
N

nguyenminh44

AM-GM là viết tắt của arithmetic mean - geometric mean có nghĩa là bất đẳng thức trung bình số học - hình học hay chúng ta vẫn thường gọi nó là bất đẳng thức Caychy hoặc bất đẳng thức trung bình cộng - trung bình nhân!
 
V

vantan12994

Tôi có một quan điểm như thế này mong các bạn cho ý kiến, Tên của BDT là gì hok quan trọng chủ yếu là ứng dụng của nó và chúng ta biết dùng nó như thế nào, các bạn có thấy thế hay không???
 
N

nhoccoi_1994

bất đẳng thức cô si có rất nhiều ứng dụng, chứ mấy bđt này em trông khó quá.
nhìn chung là chúng em học đội tuyển toán thầy có cho một số ứng dụng của bđt cô si như tìm cực trị hay chứng minh BĐT.Nhân nào có đề hay cho em xin mấy bài để rèn luyện heng!
 
C

caubetaihoa

thử bài này đi mấy chú
CM [tex]\frac{a}{1+a}+\frac{b}{1+b}+\frac{c}{1+c}\leq\frac{3(a+b+c)}{3+a+b+c}[/tex]
Ai biết rồi thì thôi còn ai chưa biết thì cố gắng nhé!
:)|:)|:)|:)|:)|:)|
 
Last edited by a moderator:
N

nothing.maths.vn

AM-GM là viết tắt của arithmetic mean - geometric mean có nghĩa là bất đẳng thức trung bình số học - hình học hay chúng ta vẫn thường gọi nó là bất đẳng thức Caychy hoặc bất đẳng thức trung bình cộng - trung bình nhân!

Ngoài ra , BDT cauchy-schwarz chính là bunhiacopxki mà người Việt Nam thường gọi.

Và có 1 sự nhầm lẫn : Đó là DBT này ko phải do Bunhiacopxki phát hiện ra mà nó là của 3 người Cauchy , Schwarz và Bunhia .

Thế giới gọi bunhia là cauchy-shwarz đấy . Vì thế các bạn đừng nhầm lẫn hoặc phân vân gì nhé
 
  • Like
Reactions: mỳ gói
Status
Không mở trả lời sau này.
Top Bottom