BẤT ĐẲNG THỨC PHỤ - THẦY MẪN NGỌC QUANG
CÁC BẤT ĐẲNG THỨC PHỤ HAY DÙNG TRONG CÁC
BÀI THI ĐẠI HỌC – THPTQG
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
PHẦN 1 : Nhóm các bất đẳng thức Cosi và hệ quả của nó :
Hệ quả với 2 biến : x,y>0
1 1
1 1
4
1 1
1
1 1 1
( x y )( ) 4
( )
(4) hay viết kiểu này ( x y )( ) 4
x y
x y x y
x y
x y 4 x y
Dấu bằng khi x = y
VÍ DỤ ĐỂ CÁC EM DỄ HÌNH DUNG
BÀI TOÁN ÁP DỤNG LUÔN CHO CÁC EM DỄ HÌNH DUNG :
Câu 1 : Cho a,b,c là độ dài 3 cạnh của một tam giac thỏa mãn : 2c b abc
Tìm min của : P
3
4
5
b c a a c b a bc
Trước tiên phân tích bài toán này , thầy muốn hỏi các em tại sao người ta lại cho a,b,c là độ dài 3 cạnh
của một tam giác ? Cái này để biết được b c a 0, a c b 0, a b c 0 , như vậy mới áp dụng
được
1 1
4
, Tuy nhiên , tử số của các biểu thức không đồng đều nhau như bđt phụ , ta dùng
x y x y
phương pháp đồng nhất hệ số để dung nó như sau :
3
4
5
1
1
1
1
1
1
m(
) n(
) p(
)
bc a a cb a bc
bca a cb
abc bca
a bc a cb
m n 3
m 1
m p 4 n 2
n p 5
p 3
P
Áp dụng :
1 1
4
ta có :
x y x y
Học Toán Thầy Quang – Càng học càng thấy mê
Page 1
BẤT ĐẲNG THỨC PHỤ - THẦY MẪN NGỌC QUANG
1
1
bca a cb
1
1
bca abc
1
1
a bc a cb
4 2
2c c
4 2
2b b
4 2
2a a
Vậy ta có :
P(
1
1
1
1
1
1
2
2
2
1 2 3
) 2(
) 3(
) 2. 3. 2( )
bc a ac b
abc bca
abc ac b
c
b
a
c b a
Bây giờ ta mới để ý đến giả thiết xem nó ra sao : 2c b abc , chia 2 vế cho b.c ta được
2c b abc
2 1
a , Ồ hay quá , nhìn thấy thế này ai chả thích!!! , thay vào biểu thức P trên ta
b c
có :
2 1 3
3
P 2( ) 2(a ) 4 3
b c a
a
Một điều quan trọng khi sử dụng bất đẳng thức phụ là các em phải biết đươc điểm rơi khi nào , điểm rơi
ở đây ý nói là dấu bằng xảy ra khi nào , các em nhớ là dấu = nó phải phù hợp và nhất quán từ đầu cho
đến cuối , đúng ở các bất đẳng thức phụ , ví dụ như bài trên chung ta áp dụng các bđt phụ nào các em
nhìn lại nhé :
BĐT PHỤ 1:
1 1
4
x y x y
dấu bằng xảy ra khi x = y , ở đây là a b c a c b b c a a b c
3
a
BĐT PHỤ 2 : (a ) 2 a.
3
2 3 , dấu bằn khi a 3
a
Kết hợp 2 cái bđt phụ trên không thấy có gì mâu thuẫn cả , vậy bài toán đã đi đúng hướng và dấu bằng
xảy ra khi : a b c 3
KINH NGHIỆM 1 : Nếu các em thấy các bài toán mà cho dạng phân thức mà 3 biến nó tuần hoàn đối
xứng như bài trên ta nghĩ ngay đến điểm rời là a = b = c , từ đó chúng ta nghĩ ngay đến được bất đẳng
thức phụ
1 1
4
x y x y
Bài 2 : Cho x,y,z > 0 : xy xz yz 4 xyz .Tìm max :
Học Toán Thầy Quang – Càng học càng thấy mê
Page 2
BẤT ĐẲNG THỨC PHỤ - THẦY MẪN NGỌC QUANG
P
1
1
1
2x y z x 2 y z x y 2z
Bài toán này tìm max các em nhé , chúng ta nhớ rằng
1 1
4
chỉ cho chúng ta giá trị min , vậy
x y x y
làm gì để có cái max , đó là vấn đề sử dụng ngược bđt phụ trên , các em quan sát thầy làm nhé . BĐT phụ
1
x
1
y
trên có thể viết lại như sau : ( x y )( ) 4
1
1 1 1
( ) . Ồ!!! đến đây chúng ta có thể sử
x y 4 x y
dụng để tìm max rồi .
Nào , đầu tiên chúng ta tìm điểm rơi xem nó ra sao , 3 biến x,y,z đối xứng đẹp thế kia , ở cả giả thiết lẫn
biểu thức P , mà lại cả 3 cùng dương nên chắc chắc một điều dấu bằng xảy ra khi x=y=z các em nhé .
Ta sẽ làm như sau :
1
1 1
1
1 1 1 1 1 1 1
1 2 1 1
(
) [ ( ) ( )]= [ ]
( x y) ( x z) 4 x y x z
4 4 x y 4 x z 16 x y z
1
1 1
1
1 1 1 1 1 1 1
1 1 2 1
(
) [ ( ) ( )]= [ ]
( x y) ( y z) 4 x y y z
4 4 x y 4 y z 16 x y z
1
1 1
1
1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 2
(
) [ ( ) ( )]= [ ]
( x z) ( y z) 4 x z y z
4 4 x z 4 y z 16 x y z
Vậy cuối cùng ta có : P
1
1
1
1 4 4 4
[ ]
2 x y z x 2 y z x y 2 z 16 x y z
Đến đây chúng ta sẽ sử dụng giả thiết như sau : xy xz yz 4 xyz thường mà bài toán cho tích xyz
chúng ta hay làm phép chia cả 2 vế cho dễ sử dụng : xy+xz+yz=4xyz
Vậy ta có được : P
1 1 1
4
x y z
1
3
1 1 1
.4.4 1 , Dấu = khí x = y = z và 4 x y z
16
4
x y z
MỞ RỘNG VỚI 3 BIẾN , 4 BIẾN TA CŨNG CÓ :
Khi có 3 biến : x,y,z>0
1 1 1
1 1 1
9
( x y z )( ) 9
x y z
x y z x yz
Học Toán Thầy Quang – Càng học càng thấy mê
Page 3
BẤT ĐẲNG THỨC PHỤ - THẦY MẪN NGỌC QUANG
1
x
hay viết ( x y z )(
1 1
1
1 1 1 1
)9
( )
y z
x y z 9 x y z
Dấu bằng khi x = y = z
Khi có 4 biến :
1 1 1 1
1
1 1 1 1 1
( x y z t )( ) 16
( )
x y z t
x y z t 16 x y z t
Chú ý , bài toán 2 các em có thể sử dụng bất đẳng thức phụ cho 4 biến , tuy nhiên các em cần phải
chưng minh nó trước khi sử dụng .
BÀI TẬP CHO CÁC EM ÁP DỤNG
Sau đây là bài ví dụ cho các em thực hành , làm nhiều dạng , xuôi rồi ngược nó mới quen các em nhé ,
nếu không làm được thì các em đặt câu hỏi tại group , sẽ co bạn trả lời cho các em .
Bài 3 : Cho a, b, c 0 . Chứng minh rằng
P
ab
bc
ca
abc
a 3b 2c b 3c 2a c 3a 2b
6
Bài 4 : x, y 0 , x y 1 . Tìm min : P
1
2
x y
Bài 5 : a, b, c 0, a 2b 2c 4 . Tìm min : P
Bài 6 : Cho x 0 y ,
2
1 1
x y
1
1
ab ac bc
ab ac c 2
x2
4 y2
6
3x 6 y
4
.
2y
x
xy
Tìm min : P 2 x 4 32 y 4 4 x 2 y 2 2 x 2 8 y 2
1
1
2 5
2
x 4y
(CHÚ Ý : TẤT CẢ CÁC BÀI TẬP TRÊN ĐỀU CÓ VIDEO HƯỚNG DẪN CÁC EM LÀM BÀI , TUY NHIÊN CÁC EM
NÊN TỰ VẬN DỤNG CÁC BĐT PHỤ THẦY ĐƯA TRÊN ĐỂ TẬP SUY NGHĨ NHÉ , CÀNG NGHĨ NHIỀU THÌ NÃO
MÌNH CÀNG HOẠT ĐỘNG LINH HOẠT )
PS : Trong các ví dụ các em thực hành đôi khi sử dụng một vài bđt phụ nhỏ khác nữa , có thể các em
đã biết rồi .
Học Toán Thầy Quang – Càng học càng thấy mê
Page 4
BẤT ĐẲNG THỨC PHỤ - THẦY MẪN NGỌC QUANG
Học Toán Thầy Quang – Càng học càng thấy mê
Page 5