Bất đẳng thức_02

WWW.VNMATH.COM
Chương 2
Bất đẳng thức
2.1 Phương pháp sử dụng bất đẳng thức Cauchy
2.1.1 Bất đẳng thức Cauchy - So sánh giữa tổng và tích
Cho ba số không âm a,b, c, ta có :
1.
a + b
2
≥
√
ab, dấu bằng xảy ra khi a = b ;
2.
a + b + c
3
≥
3
√
abc, dấu bằng xảy ra khi a = b = c.
2.1.2 Một số hệ quả trực tiếp
Hệ quả 1 : So sánh giữa tổng nghịch đảo và tổng.
Cho ba số dương a,b, c có :
1.
1
a
+
1
b
≥
4
a + b

; 2.
1
a
+
1
b
+
1
c
≥
9
a + b + c
.
Hệ quả 2 : So sánh giữa tổng bình phương và tồng.
Cho ba số thực a,b, c có :
1. 2(a
2
+ b
2
) ≥ (a + b)
2
; 2. 3(a
2
+ b
2
+ c
2
) ≥ (a + b + c).
Hệ quả 3 : So sánh giữa tổng, tổng bình phương và tích.
Cho ba số thực a,b, c có :

1. (a + b + c)
2
≥ 3(ab + bc + ca) ; 2. a
2
+ b
2
+ c
2
≥ ab + bc + ca.
2.1.3 Bài tập đề nghị
Bài 2.1 : Cho a, b, > 0. Chứng minh rằng :
ab(a + b)
2
≤

a + b
2

3
≤
(a + b)(a
2
+ ab + b
2
)
6
≤
a
3
+ b

3
2
≤
(a
2
+ b
2
)
3
(a + b)
3
.
Bài 2.2 : Cho a, b > 0 và a + b ≤ 1. Chứng minh rằng :
37
WWW.VNMATH.COM
CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC
1.
1
a
+
1
b
≥ 4 ; 2.
1
a
+
1
b
+ a + b ≥ 5.
Bài 2.3 : Cho các số không âm a, b, c có a + b + c ≤ 3. Chứng minh rằng :

1. a + b + c ≥ ab + bc + ca ; 2.
√
a +
√
b +
√
c ≥ ab + bc + ca.
Bài 2.4 : Cho x, y > 0. Chứng minh rằng : (1 + x)(1 + y) ≥ (1 +
√
xy)
2
.
Bài 2.5 : Cho x, y > 0. Chứng minh rằng : x
2
+ y
2
+
1
x
+
1
y
≥ 2(
√
x +
√
y).
Bài 2.6 : Cho x, y > 0 và x + y = 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của P =
1
x

2
+ y
2
+
1
xy
.
Bài 2.7 : Cho x, y, z > 0 và x + y + z = 1. Tìm giá trị lớn nhất của P =
x
x + 1
+
y
y + 1
+
z
z + 1
.
Bài 2.8 : Cho a,b > 0 và a + b = 1. Chứng minh rằng :
a
2
a + 1
+
b
2
b + 1
≥
1
3
.
Bài 2.9 : Cho các số thực dương a, b, c. Chứng minh rằng :

1
a + 3b
+
1
b + 3c
+
1
c + 3a
≥
1
2a + b + c
+
1
2b + c + a
+
1
2c + a + b
.
Bài 2.10 : Chứng minh rằng với mọi a, b, c > 0 đều có :
1.
1
a(b + c)
+
1
b(c + a)
+
1
c(a + b)
≥
27

2(a + b + c)
2
; 2.
1
a(a + b)
+
1
b(b + c)
+
1
c(c + a)
≥
27
2(a + b + c)
2
.
Bài 2.11 : Cho a,b > 0 và a + b ≤ 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của S = ab +
1
ab
.
Bài 2.12 : Cho a,b > 0. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức S =
a + b
√
ab
+
√
ab
a + b
.
Bài 2.13 : Cho a,b, c > 0 và a + b + c ≤

3
2
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức S = a + b + c +
1
a
+
1
b
+
1
c
.
Bài 2.14 : Chứng minh rằng với mọi số dương x, y, z đều có : x
2
+ y
2
+ z
2
≥
√
2(xy + yz).
Bài 2.15 : Cho a,b, c > 0 và a + b + c = 4. Chứng minh rằng :
ab
a + b + 2c
+
bc
b + c + 2a
+
ca
c + a + 2b

≤ 1.
Bài 2.16 : Cho a,b, c > 0. Chứng minh rằng :
ab
a + 3b + 2c
+
bc
b + 3c + 2a
+
ca
c + 3a + 2b
≤
a + b + c
6
.
Bài 2.17 : Cho a,b, c > 0. Chứng minh rằng :
1.
a + b
c
+
b + c
a
+
c + a
b
≥ 6 ;
2.
a
b + c
+
b

c + a
+
c
a + b
≥
3
2
;
3.
a
2
b + c
+
b
2
c + a
+
c
2
a + b
≥
a + b + c
2
;
4.
a
3
b + c
+
b

3
c + a
+
c
3
a + b
≥
a
2
+ b
2
+ c
2
2
.
Bài 2.18 : Cho a,b, c > 0 và abc = 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của các biểu thức sau :
1. P =
a
2
b + c
+
b
2
c + a
+
c
2
a + b
;
2. Q =

a
3
b + c
+
b
3
c + a
+
c
3
a + b
;
3. R =
a
2
√
a
b + c
+
b
2
√
b
c + a
+
c
2
√
c
a + b

;
4. S =
bc
a
2
b + a
2
c
+
ca
b
2
c + b
2
a
+
ab
c
2
a + c
2
b
;
TRẦN ANH TUẤN - 0974 396 391 - (04) 66 515 343 Trang 38
www.VNMATH.com www.VNMATH.com
WWW.VNMATH.COM
CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC
Bài 2.19 : Cho x,y, z, t > 0 và xyzt = 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức :
P =
1

x
3
(yz + zt + ty)
+
1
y
3
(zt + tx + xz)
+
1
z
3
(tx + xy + yt)
+
1
t
3
(xy + yz + zx)
.
Bài 2.20 : Cho a, b, c > 0. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức sau :
1. P =
a
b + 2c
+
b
c + 2a
+
c
a + 2b
. 2. Q =

a
b + mc
+
b
c + ma
+
c
a + mb
, m ∈ N, m > 2.
1
Bài 2.21 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh rằng :
1. (a + b)(b + c)(c + a) ≥ 8abc ;
2.
bc
a
+
ca
b
+
ba
c
≥ a + b + c.
Bài 2.22 : Cho a, b, c là độ dài ba cạnh của một tam giác. Chứng minh rằng :
1.
a
b + c − a
+
b
c + a − b
+

c
a + b − c
≥ 3 ;
2.
a
2
b + c − a
+
b
2
c + a − b
+
c
2
a + b − c
≥ a + b + c.
Bài 2.23 : 1. Cho a,b, c là độ dài ba cạnh của một tam giác, p là nửa chu vi của tam giác. Chứng minh rằng :
(p − a)(p − b)(p − c) ≤
abc
8
.
2. Cho tam giác ABC có chu vi bằng 3 và độ dài ba cạnh của tam giác là a,b, c. Chứng minh rằng :
4(a
3
+ b
3
+ c
3
) + 15abc ≥ 27.
Bài 2.24 : Cho a, b, c, d > 0 và a + b + c + d = 1. Chứng minh rằng :


1
a
− 1
 
1
b
− 1
 
1
c
− 1
 
1
d
− 1

≥ 81.
Bài 2.25 : Cho a, b ≥ 1. Chứng minh rằng : a
√
b − 1 + b
√
a − 1 ≤ ab.
Bài 2.26 : Cho a, b, c ≥ 0 và a + b + c = 1. Chứng minh rằng : ab + bc + ca + abc ≤
10
27
.
Bài 2.27 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh rằng :
2
a

2
+ bc
≤
1
2

1
ab
+
1
ac

.
Bài 2.28 : Cho a, b > 0 và a + b = 1. Chứng minh rằng :
3
ab
+
2
a
2
+ b
2
≥ 16.
Bài 2.29 : Cho a, b, c > 0 và
1
1 + a
+
1
1 + b
+

1
1 + c
≥ 2. Chứng minh rằng : abc ≤
1
8
.
Bài 2.30 : Cho a > b > 0 và ab = 1. Chứng minh rằng :
a
2
+ b
2
a − b
≥ 2
√
2.
Bài 2.31 : Tìm giá trị nhỏ nhất của A = (1 + x)

1 +
1
y

+ (1 + y)

1 +
1
x

với x,y > 0 thỏa mãn x
2
+ y

2
= 1.
Bài 2.32 : Cho x,y, z > 1 thỏa mãn x + y + z = xyz. Tìm giá trị nhỏ nhất của :
P =
y − 2
x
2
+
z − 2
y
2
+
x − 2
z
2
.
Bài 2.33 : Cho a, b, c > 1. Chứng minh rằng :
a
log
b
c
+ b
log
c
a
+ c
log
a
b
≥ 3

3
√
abc.
1
Một cách tổng quát, tìm giá trị nhỏ nhất của R =
a
xb + yc
+
b
xc + ya
+
c
xa + yb
với a, b, c, x, y là những số dương
TRẦN ANH TUẤN - 0974 396 391 - (04) 66 515 343 Trang 39
www.VNMATH.com www.VNMATH.com
WWW.VNMATH.COM
CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC
Bài 2.34 : Cho a,b, c > 0 và a + b + c = 1. Chứng minh rằng :

1 +
1
a
 
1 +
1
b
 
1 +
1

c

≥ 64.
Bài 2.35 : Cho a,b > 0. Chứng minh rằng : (a + b)
2
+

1
a
+
1
b

2
≥ 8.
Bài 2.36 : Cho a,b, c > 0. Chứng minh rằng :
bc
a
2
b + a
2
c
+
ca
b
2
c + b
2
a
+

ab
c
2
a + c
2
b
≥
1
2

1
a
+
1
b
+
1
c

.
Bài 2.37 : Cho a,b, c > 0. Chứng minh rằng :
ab
a + b
+
bc
b + c
+
ca
c + a
≤

a + b + c
2
.
Bài 2.38 : Cho a ≥ 3. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức S = a +
1
a
.
Bài 2.39 : Cho a ≥ 2. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức S = a +
1
a
2
.
Bài 2.40 : Cho a,b, c ≥ 0 thỏa mãn a
2
+ b
2
+ c
2
= 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
S = a + b + c +
1
abc
.
Bài 2.41 : Cho x, y > 0 và x + y = 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức S =
x
√
1 − x
+
y
√

1 − y
.
Bài 2.42 : Cho a,b, c ≥ 0 và a + b + c = 1. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
S =
3
√
a + b +
3
√
b + c +
3
√
c + a.
Bài 2.43 : Cho a,b, c > 0 và a + b + c = 3. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
S =
3

a(b + 2c) +
3

b(c + 2a) +
3

c(a + 2b).
Bài 2.44 : Cho a ≥ 2; b ≥ 6; c ≥ 12. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
S =
bc
√
a − 2 + ca
3

√
b − 6 + ab
4
√
c − 12
abc
.
Bài 2.45 : Chứng minh rằng :

a
b
+
b
c
+
c
a

2
≥
3
2

a + b
c
+
b + c
a
+
c + a

b

với mọi a, b, c > 0.
Bài 2.46 : Cho a,b, c > 0 và a + b + c = 3. Chứng minh rằng :
a
3
(a + b)(a + c)
+
b
3
(b + c)(b + a)
+
c
3
(c + a)(c + b)
≥
3
4
.
Bài 2.47 : Cho a,b, c > 0 và a + b + c = 3. Chứng minh rằng :
a
3
b(2c + a)
+
b
3
c(2a + b)
+
c
3

c(2b + c)
≥ 1.
Bài 2.48 : Cho a,b, c > 0 và a
2
+ b
2
+ c
2
= 1. Chứng minh rằng :
a
3
b + 2c
+
b
3
c + 2a
+
c
3
a + 2b
≥
1
3
.
Bài 2.49 : Cho a,b, c > 0 và a
2
+ b
2
+ c
2

= 1. Chứng minh rằng :
a
3
a + b
+
b
3
b + c
+
c
3
c + a
≥
1
2
.
TRẦN ANH TUẤN - 0974 396 391 - (04) 66 515 343 Trang 40
www.VNMATH.com www.VNMATH.com
WWW.VNMATH.COM
CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC
Bài 2.50 : Cho a, b, c > 0 và ab + bc + ca = 1. Chứng minh rằng :
a
√
1 + a
2
+
b
√
1 + b
2

+
c
√
1 + c
2
≤
3
2
.
Bài 2.51 : Cho a, b, c > 0 và ab + bc + ca = 1. Chứng minh rằng :
1
a(a + b)
+
1
b(b + c)
+
1
c(c + a)
≥
9
2
.
Bài 2.52 : Cho a, b, c > 0 và a + b + c = 1. Chứng minh rằng :
a
(b + c)
2
+
b
(c + a)
2

+
c
(a + b)
2
≥
9
4
.
Bài 2.53 : Cho a, b, c > 0 và a
2
+ b
2
+ c
2
= 3. Chứng minh rằng :
ab
c
+
bc
a
+
ca
b
≥ 3.
Bài 2.54 : Cho a, b, c > 0 và a + b + c = 1. Chứng minh rằng :
bc
√
a + bc
+
ca

√
b + ca
+
ab
√
c + ab
≤
1
2
.
Bài 2.55 : Cho a, b, c > 0 và a + b + c = 2. Chứng minh rằng :
bc
√
2a + bc
+
ca
√
2b + ca
+
ab
√
2c + ab
≤ 1.
Bài 2.56 : Cho a, b, c > 0 và abc = 1. Chứng minh rằng :
a
3
(1 + b)(1 + c)
+
b
3

(1 + c)(1 + a)
+
c
3
(1 + a)(1 + b)
≥
3
4
.
Bài 2.57 : Cho a, b, c > 0 và abc = 1. Chứng minh rằng :
1
a
3
(b + c)
+
1
b
3
(c + a)
+
1
c
3
(a + b)
≥
3
2
.
Bài 2.58 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh rằng :
1

a
+
1
b
+
1
c
≥ 2

1
a + b
+
1
b + c
+
1
c + a

.
Bài 2.59 : Cho a, b, c > 0 và a + b + c ≤ 1. Chứng minh rằng :
1
a
2
+ 2bc
+
1
b
2
+ 2ca
+

1
c
2
+ 2ab
≥ 9.
Bài 2.60 : Cho a, b > 0 và a + b ≤ 1. Chứng minh rằng :
1
a
2
+ b
2
+
1
ab
≥ 6.
Bài 2.61 : Cho a, b > 0 và a + b ≤ 1. Chứng minh rằng :
1
a
2
+ b
2
+
1
ab
+ 4ab ≥ 7.
Bài 2.62 : Cho a, b, c > 0 và ab + bc + ca = abc. Chứng minh rằng :
1
a + 2b + 3c
+
1

b + 2c + 3a
+
1
c + 2a + 3b
<
3
16
.
Bài 2.63 : Tìm giá trị nhỏ nhất của : A =
a
1 + b − a
+
b
1 + c − b
+
c
1 + a − c
với a, b, c > 0 và a + b + c = 1.
Bài 2.64 : Cho x,y, z > 0 và x
2
+ y
2
+ z
2
= 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức :
P =
x
y
2
+ z

2
+
y
z
2
+ x
2
+
z
x
2
+ y
2
.
Bài 2.65 : Cho x, y là hai số thực thay đổi. Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức :
P =
(x + y)(1 − xy)
(1 + x
2
)
2
(1 + y
2
)
2
.
TRẦN ANH TUẤN - 0974 396 391 - (04) 66 515 343 Trang 41
www.VNMATH.com www.VNMATH.com