Cho a,b,c>0 và a^2+b^2+c^2=3. chứng minh a/(a^2+2b+3) +b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3) nhỏ hơn bằng 1/2?
Mọi người thân mến, mình đang cảm thấy bế tắc quá. Bạn nào tốt bụng có thể nhân lúc rảnh rỗi giúp mình với câu hỏi này được không?
Các câu trả lời
Câu hỏi Toán học Lớp 8
Câu hỏi Lớp 8
- Câu 1: Đơn vị thường dùng để đo khối lượng riêng của 1 chất? Câu2 : Nêu đơn vị...
- Read the text below and think of the word which best fits space .Use only one word in each space .The first one has...
- Truyện kể rằng do nhà vua nghi ngờ người thợ kim hoàn đã trộn lẫn bạc vào trong chiếc vương miện bằng vàng nên ông ra...
- Theo em, học sinh lớp 8 tiếp cận kiến thức về cơ quan sinh dục và vấn đề sinh sản có coi là...
Bạn muốn hỏi điều gì?
Đặt câu hỏix
- ²
- ³
- √
- ∛
- ·
- ×
- ÷
- ±
- ≈
- ≤
- ≥
- ≡
- ⇒
- ⇔
- ∈
- ∉
- ∧
- ∨
- ∞
- Δ
- π
- Ф
- ω
- ↑
- ↓
- ∵
- ∴
- ↔
- →
- ←
- ⇵
- ⇅
- ⇄
- ⇆
- ∫
- ∑
- ⊂
- ⊃
- ⊆
- ⊇
- ⊄
- ⊅
- ∀
- ∠
- ∡
- ⊥
- ∪
- ∩
- ∅
- ¬
- ⊕
- ║
- ∦
- ∝
- ㏒
- ㏑
Để giải câu hỏi trên, chúng ta sử dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz như sau:Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz, ta có:(a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3))[(a(a^2+2b+3) + b(b^2+2c+3) + c(c^2+2a+3))] ≥ (a + b + c)^2.Ta cần chứng minh rằng điều kiện bên dưới của bất đẳng thức Cauchy-Schwarz được thỏa mãn, tức là mẫu số phải lớn hơn 0:a(a^2+2b+3) + b(b^2+2c+3) + c(c^2+2a+3) > 0,⇔ a^3 + 2ab + 3a + b^3 + 2bc + 3b + c^3 + 2ca + 3c > 0,⇔ a(a^2+3) + b(b^2+3) + c(c^2+3) + 2ab + 2bc + 2ca > 0,⇔ 3a + 3b + 3c + 2ab + 2bc + 2ca > 0,⇔ 3(a + b + c) + 2(ab + bc + ca) > 0.Vì a^2 + b^2 + c^2 = 3 nên (a + b + c)^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2(ab + bc + ca) = 3 + 2(ab + bc + ca).Do đó, (a + b + c)^2 = 3 + 2(ab + bc + ca) > 0, hay (a + b + c) > 0. Vậy điều kiện của bất đẳng thức Cauchy-Schwarz được thỏa mãn.Suy ra, từ bất đẳng thức Cauchy-Schwarz, ta có:(a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3))^2 * [(a(a^2+2b+3) + b(b^2+2c+3) + c(c^2+2a+3))] ≤ (a + b + c)^2,⇔ (a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3))^2 * [3(a + b + c)] ≤ (a + b + c)^2,⇔ (a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3))^2 * 3 ≤ a + b + c,⇔ a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3) ≤ (a + b + c)/3.Ta có a^2 + b^2 + c^2 = 3, do đó (a + b + c)^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2(ab + bc + ca) = 3 + 2(ab + bc + ca) ≥ 3, hay a + b + c ≥ √3.Vậy (a + b + c)/3 ≤ (√3)/3 = √3/3 < 1/2.Vậy ta đã chứng minh được rằng a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3) nhỏ hơn hoặc bằng 1/2.
Để giải bài toán trên, ta có thể sử dụng phương pháp chứng minh bằng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz như sau:Bài toán yêu cầu chứng minh: a/(a^2+2b+3) +b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3) ≤ 1/2Ta có điều kiện a,b,c > 0 và a^2+b^2+c^2=3Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz, ta có:(a^2 + b^2 + c^2)(a^2 + 1 + 1) ≥ (a + b + c)^2=> (3)(a^2 + 2) ≥ (a + b + c)^2=> 3a^2 + 6 ≥ (a + b + c)^2Áp dụng bất đẳng thức AM-GM, ta có:(a + b + c)^2 ≥ 3(ab + bc + ca)=> (a + b + c)^2/3 ≥ ab + bc + ca=> 3(a + b + c)^2/3 ≥ 3(ab + bc + ca)=> 3a^2 + 6 ≥ 3(ab + bc + ca)=> a^2 + 2 ≥ ab + bc + caSử dụng kết quả trên, ta có:a/(a^2+2b+3) +b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3) = a/(a^2 + 2b + a^2 + 1 + 2) + b/(b^2 + 2c + b^2 + 1 + 2) + c/(c^2 + 2a + c^2 + 1 + 2)≤ a/(2a^2 + 2) + b/(2b^2 + 2) + c/(2c^2 + 2)= 1/2(a/a^2 + 1) + 1/2(b/b^2 + 1) + 1/2(c/c^2 + 1)= 1/2(1/a + 1/b + 1/c)= 1/2(a^2 + b^2 + c^2)/(abc)= 1/2(3)/(abc)= 1/(2abc)Do đó, ta đã chứng minh được điều phải chứng minh. Đây chính là câu trả lời cho câu hỏi ban đầu.
Đặt S = a/(a^2+2b+3) + b/(b^2+2c+3) + c/(c^2+2a+3). Áp dụng công thức đạo hàm, chứng minh S ≤ 1/2 bằng cách tìm cực trị của hàm số S.
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM, ta có a^2+2b+3 ≥ 2√(2ab), b^2+2c+3 ≥ 2√(2bc), c^2+2a+3 ≥ 2√(2ca). Thay vào biểu thức cần chứng minh và rút gọn.
Ta có a^2+b^2+c^2=3, áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz: (a^2+2b+3)(1+1+k^2) ≥ (a+√(2b)+k√3)^2, với k là hằng số. Tương tự với các biểu thức còn lại.