LỚP
10
ĐẠI SỐ
BÀI 15
CHƯƠNG 4
LỚP
BẤT ĐẲNG THỨC
10
ĐẠI SỐ
Chương 4: BẤT ĐẲNG THỨC – BẤT PHƯƠNG TRÌNH
Bài 1
BẤT ĐẲNG THỨC
I
NHẮC LẠI KHÁI NIỆM VÀ TÍNH CHẤT CỦA BẤT ĐẲNG THỨC
II
BẤT ĐẲNG THỨC GIỮA TRUNG BÌNH CỘNG VÀ TRUNG BÌNH NHÂN
III
BẤT ĐẲNG THỨC BUNHIACOPXKI
IV
BẤT ĐẲNG THỨC CHỨA DẤU GIÁ TRỊ TUYỆT ĐỐI
LỚP
10
ĐẠI SỐ
BÀI 15
CHƯƠNG 4
BẤT ĐẲNG THỨC
Biến đổi
tương đương
GTLN (Max)
GTNN (Min)
CÁC
DẠNG
TOÁN
Dùng BĐT phụ
(Côsi, Bunhiacopxki, ……)
Chứng minh
BĐT
LỚP
10
I
ĐẠI SỐ
BÀI 15
BẤT ĐẲNG THỨC
CHƯƠNG 4
KHÁI NIỆM
BẤT: Không
BẤT
ĐẲNG
THỨC
BẤT ĐẲNG THỨC LÀ GÌ?
ĐẲNG THỨC: Các biểu thức
bằng nhau
Hai biểu thức
khơng bằng
nhau
LỚP
10
I
ĐẠI SỐ
BÀI 15
CHƯƠNG 4
KHÁI NIỆM Các mệnh đề dạng hoặc được gọi là Bất đẳng thức.
Ví dụ
Chú ý
II
BẤT ĐẲNG THỨC
,
Ta còn gặp các mệnh đề dạng hoặc Các mệnh đề dạng này cũng được gọi
là bất đẳng thức. Để phân biệt, ta gọi chúng là các bất đẳng thức không
ngặt và gọi các bất đẳng thức dạng hoặc là các bất đẳng thức ngặt.
BẤT ĐẲNG THỨC HỆ QUẢ, BẤT ĐẲNG THỨC TƯƠNG ĐƯƠNG
Nếu mệnh đề "đúng thì ta nói BĐT là BĐT hệ quả của . Ta viết: .
Nếu là hệ quả của và ngược lại thì hai BĐT tương đương nhau.
Ta viết: .
.
LỚP
10
ĐẠI SỐ
BÀI 15
CHƯƠNG 4
BẤT ĐẲNG THỨC
Ví dụ 1 Mệnh đề nào sau đây đúng với tùy ý?
A. . B. . C. . D. .
Lời giải
th ì 𝑎<𝑐 .
và
Đáp án A đúng.
•Đáp á n B là mệ nh đề đả o c ủ a đá p á n A
Chọn có dạng:
1<5 ⇒ 1<6
l
à m
ệ
nh
đề sai.
6 <5
{
Đáp án B sai.
Đáp án C: Chọn có dạng:
3 >1 ⇒ 3 <2 l à m ệ nh đề sai.
Đáp án D: Chọn có dạng:
Đáp án C sai.
3< 5 ⇒ 3 > 4
5> 4
{1 <2
{
Đáp án D sai.
.
.
LỚP
10
ĐẠI SỐ
BÀI 15
CHƯƠNG 4
BẤT ĐẲNG THỨC
Ví dụ 2 Bất đẳng thức có bất đẳng thức tương đương là
A.
B.
C.
D.
Lời giải
Câu A và C: Sai. Vì hai vế chưa thỏa điều kiện khơng âm.
Câu B: Đúng. Vì
Câu D: Sai vì .
LỚP
10
ĐẠI SỐ
BÀI 15
CHƯƠNG 4
BẤT ĐẲNG THỨC
III TÍNH CHẤT CỦA BẤT ĐẲNG THỨC
Để chứng minh bất đẳng thức ta chỉ cần chứng minh Tổng quát hơn, khi so sánh hai số, hai biểu
thức hoặc chứng minh một bất đẳng thức, ta có thể sử dụng các tính chất sau đây của bất đẳng thức
Điều kiện
𝑐 >0
𝑐 <0
𝑎 > 0,𝑐 > 0
n nguyên
dương
𝑎 >0
Nội dung
𝑎 < 𝑏 ⟺𝑎 + 𝑐 < 𝑏 + 𝑐
𝑎 < 𝑏 ⟺𝑎𝑐 < 𝑏𝑐
𝑎 < 𝑏 ⟺𝑎𝑐 > 𝑏𝑐
𝑎 < 𝑏 𝑣à 𝑐 < 𝑑 ⇒ 𝑎 + 𝑐 < 𝑏 + 𝑑
𝑎 < 𝑏 𝑣à 𝑐 < 𝑑 ⇒ 𝑎𝑐 < 𝑏𝑑
2𝑛+1
2𝑛+1
𝑎 < 𝑏 ⟺𝑎
<𝑏
2𝑛
2𝑛
0 < 𝑎 < 𝑏 ⟺𝑎 < 𝑏
𝑎 < 𝑏 ⟺ξ 𝑎 < ξ 𝑏
3
3
𝑎 < 𝑏 ⟺ξ 𝑎 < ξ 𝑏
Tên gọi
Cộng hai vế của BĐT với một số
Nhân hai vế của BĐT với một số
Cộng hai vế của BĐT cùng chiều
Nhân hai vế của BĐT cùng chiều
Nâng hai vế của BĐT lên một
lũy thừa
Khai căn hai vế của một BĐT
LỚP
10
ĐẠI SỐ
Ví dụ 3
BÀI 15
BẤT ĐẲNG THỨC
CHƯƠNG 4
Nếu thì bất đẳng thức nào sau đây đúng?
A. .
B. .
C. .
D..
Lời giải
Cộng hai vế của BĐT với số - 4c
Từ giả thiết, ta có
⇔
𝑎> 𝑏
⇔ 2 𝑎>2 𝑏 .
Nhân hai về của BĐT với một số dương
LỚP
10
ĐẠI SỐ
BÀI 15
BẤT ĐẲNG THỨC
CHƯƠNG 4
Ví dụ 4
Cho số khác thỏa mãn và . Kết quả nào sau đây đúng nhất?
A.
B. .
C..
D. .
Lời giải
Cộng theo vế của hai BĐT cùng chiều
Từ
⇒ 𝑎 +𝑐 <𝑏+ 𝑑
.
Cộng hai vế của BĐT với (– c – d)
Chuyển vế đổi dấu
LỚP
10
ĐẠI SỐ
BÀI 15
CHƯƠNG 4
BẤT ĐẲNG THỨC
CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Chứng minh bất đẳng thức bằng định nghĩa và tính chất
Phương pháp: Để chứng minh , ta có thể thực hiện bởi một trong các hướng sau:
Hướng 1: Chứng
minh
.
Hướng
2: Thực
hiện phép biến đổi đại số để bất đẳng thức ban đầu trở thành bất đẳng thức
đúng.
Hướng 3: Xuất phát từ bất đẳng thức
đúng.
Chú ý: Với hướng 1 và 2, thường là biến đổi thành các đại lượng không âm;
nếu thì phải chỉ ra xảy ra khi nào
LỚP
10
ĐẠI SỐ
Bài tập 1
BÀI 15
BẤT ĐẲNG THỨC
CHƯƠNG 4
Cho là các số thực, chứng minh
𝑏 ¿ ( 𝑎+𝑏 )
.
2
≥ 2 𝑎𝑏
Lời giải
a) Ta có:
2
2
2
2
2
Hướng 1: 𝑎 +𝑏 ≥ 2 𝑎𝑏 ⇔ 𝑎 −2 𝑎𝑏+𝑏 ≥ 0 ⇔ ( 𝑎 −𝑏 ) ≥ 0
Hướng 2: ( 𝑎 − 𝑏 ) ≥ 0 ⇔ 𝑎 −2 𝑎𝑏+𝑏 ≥ 0 ⇔ 𝑎
2
2
2
2
2
+ 𝑏 ≥2 𝑎𝑏
b) Ta có:
( 𝑎+𝑏 )
2
≥ 2 𝑎𝑏
(ln đúng)
LỚP
ĐẠI SỐ
10
BÀI 15
BẤT ĐẲNG THỨC
CHƯƠNG 4
Bài tập 2
Cho là các số thực, chứng minh .
Lời giải
Cách 2
Cách 1
Ta có:
2
Dựa vào Bài 1, ta có:
2
2
2
2
𝑎 +𝑏 +𝑐 ≥ 𝑎𝑏+ 𝑏𝑐 +𝑐𝑎
2
⇔ 2 ( 𝑎 + 𝑏 +𝑐 ) ≥ 2 ( 𝑎𝑏+ 𝑏𝑐 +𝑐𝑎 )
0
(luôn đúng)
Vậy đúng.
2
2
2
⇒ 2 ( 𝑎 +𝑏 +𝑐 ) ≥2 ( 𝑎𝑏 +𝑏𝑐 + 𝑐𝑎 )
⇔ ( 𝑎 2 +𝑏2 +𝑐 2 ) ≥ ( 𝑎𝑏+𝑏𝑐 +𝑐𝑎 )
(đpcm)
LỚP
10
ĐẠI SỐ
BÀI 15
CHƯƠNG 4
BẤT ĐẲNG THỨC
CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 2: Tìm GTLN-GTNN của một biểu thức.
Định nghĩa:
Xét có tập xác định .
là GTLN của trên
là GTNN của trên
LỚP
10
ĐẠI SỐ
Bài tập 3
BÀI 15
BẤT ĐẲNG THỨC
CHƯƠNG 4
Cho các số thực , thỏa mãn . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
A..
B.. C.. D. .
Lời giải
Ta có
2
2
2
2
𝑎
𝑏
2
𝑎
2
𝑏
𝑎
2
𝑎
𝑏
2
𝑏
𝑃= 2 + 2 −
−
−1 ¿
−
+1 + 2 −
+1 − 3
2
𝑏
𝑎
𝑏 𝑎
𝑏
𝑎
𝑏
𝑎
2
2
𝑎
𝑏
(
¿
)(
)
(𝑏 ) (𝑎 )
−1 +
−1 −3
.
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi .
Vậy
khi .
0
0
−3=− 3
LỚP
10
ĐẠI SỐ
BÀI 15
BẤT ĐẲNG THỨC
CHƯƠNG 4
Bài tập 2 Tìm giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của hàm số
A.
B. .
C..
D..
Lời giải
¿ 𝑥 +3 ≥ 0
{
nên TXĐ 𝐷=[ −3 ; 6 ]
Hàm số xác định khi ¿ 6 − 𝑥 ≥ 0
2
Ta có 𝑓 ( 𝑥 )=9+2
Vì
❑
𝑓
(
𝑥
)
≥
3
.
nên suy ra 𝑓 ( 𝑥 ) ≥ 9 →
2
Dấu xảy ra
Lại có
√ ( 𝑥+3 ) ( 6 − 𝑥 )
hoặc
Vậy
2
3
81
2
2 √ ( 3+𝑥 )( 6 − 𝑥 ) ¿ 2 √ − 𝑥 + 3 𝑥 +18 ¿ 2 −(𝑥 − ) +
2
4
√
(
)
❑
𝑓
𝑥
≤ 3 √2 .
nên suy ra 𝑓 ( 𝑥 ) ≤18 →
⇔ 𝑥 − 3 =0 ⇔ 𝑥= 3 .
Vậy
Dấu xảy ra
2
2
2
≤ 2 . 9
2
Vậy
LỚP
10
ĐẠI SỐ
Bài tập 3
BÀI 15
BẤT ĐẲNG THỨC
CHƯƠNG 4
Cho hai số thực thỏa mãn .
Tập giá trị của biểu thức là:
A.
B. . C. .
D. .
Lời giải
Ta có
2
( 𝑥 − 𝑦 ) ≥ 0
2
(
𝑥
+
𝑦
)
2
2
2
( 𝑥+ 𝑦 ) =𝑥 + 𝑦 + 2 𝑥𝑦 ≥ 4 𝑥𝑦 ⇔ 𝑥𝑦 ≤
4
(
𝑥
+
𝑦
)
2
𝑥2 + 𝑦 2 +𝑥𝑦=3 ⇔ ( 𝑥 + 𝑦 )2 − 3 − 𝑥𝑦=0 ⇔ ( 𝑥 + 𝑦 ) − 3= 𝑥𝑦 ≤
4
2
( 𝑥+ 𝑦 )
2
⇔ (𝑥 + 𝑦 ) − 3 ≤
4
Suy ra
𝑥= 𝑦 =−1
Dấu bằng xảy ra khi
𝑥= 𝑦 =1
[
2