MỤC LỤC
1. Mở đầu…………………………………………………………………Trang
2
Lí do chọn đề tài nghiên cứu…………………………………………….Trang
2
Mục đích nghiên cứu…………………………………………………….Trang
2
Đối tượng nghiên cứu……………………………………………………Trang
2
Phương pháp nghiên cứu……………………………………………..….Trang
3
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm………………………………………Trang
3
2.1.Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm…………………… ……….Trang
3
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh
nghiệm………..Trang 4
2.3.Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết
vấn
đề………………………………………………………………………….Trang
4
2.4.Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường………………………………………..Trang
19
3. Kết luận,kiến nghị……………………………………………………Trang
19
Kết luận…………………………………………………………………Trang
19
Kiến nghị……………………………………………………………….Trang
19
Tài liệu tham khảo………………………………………………………Trang
20
Phụ lục…………………………………………………………………..Trang
23
1
1. Mở đầu:
Lí do chọn đề tài:
+ Bất đẳng thức là nội dung khó với học sinh nhưng lại là một trong những
nội dung quan trọng trong các kỳ thi đại học. Trong quá trình học và ứng dụng
lí thuyết để làm bài tập học sinh thường gặp nhiều khó khăn, lúng túng không
biết xuất phát từ đâu, phương pháp giải như thế nào. Chứng minh bất đẳng
thức hoặc tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ của một biểu thức là một dãy các
bước biến đổi, đánh giá thông qua các bất đẳng thức mà đảm bảo dấu “=”
bất đẳng thức luôn đúng tại mọi thời điểm. Sai lầm học sinh hay gặp là
không kiểm tra dấu “=” của bất đẳng thức có xảy ra hay không?. Như thế
học sinh dễ mắc sai lầm khi áp dụng các bất đẳng thức mà không xảy ra dấu
“=”. Học sinh không biết xuất phát từ đâu?. Làm cách nào để suy luận ra các
bất đẳng thức cần dùng trong bài toán. Dự đoán dấu “=” trong bất đẳng thức
Cauchy là một kỹ thuật suy ngược nhưng logic, và tôi đã dựa trên “kỹ thuật
chọn điểm rơi ” dự đoán dấu “=” trong bất đẳng thức Cauchy để giải bài
toán nhằm giúp các em hạn chế và giảm những sai sót này trong quá trình giải
toán. Đó là lí do tôi chọn đề tài này.
Mục đích nghiên cứu :
2
Thông thường khi gặp bài toán bất đẳng thức để tìm giá trị lớn nhất, giá trị
nhỏ nhất học sinh liên tưởng ngay đến dạng mẫu đã học và áp dụng ngay các
bất đẳng thức đã học nhưng thực tế nhiều bài toán trong các kỳ thi đại học,
cao đẳng học sinh gặp những dạng toán phức tạp mà để giải đòi hỏi phải có
những nhận xét đặc biệt. Một trong những nhận xét đặc biệt đó là dự đoán
dấu “=” trong bất đẳng thức Cauchy để giải toán.
Đối tượng nghiên cứu :
Là học sinh lớp 10B2 và 10B3 trong quá trình học chương bất đẳng thức.
Tôi lựa chọn 2 lớp của trường THPT Lưu Đình Chất có những điều kiện
thuận lợi cho việc nghiên cứu ứng dụng.
+Học sinh:
Chọn lớp 10B2 là nhóm thực nghiệm và 10B3 là nhóm đối chứng và tiến
hành kiểm tra các kiến thức cơ bản để đánh giá và so sánh mức độ của hai
lớp trước tác động. Kết quả kiểm tra cho thấy điểm trung bình của hai lớp
không có sự khác nhau, do đó tôi dung phép kiểm chứng T Test để kiểm
chứng sự chênh lệch giữa điểm số trung bình của hai lớp trước khi tác động.
Kết quả :
Bảng 1. Kiểm chứng để xác định các nhóm tương đương
Đối chứng(ĐC)
Thực nghiệm(TN)
TBC
5,5
5,5
P=
0,43
P=0,43 > 0,05 , từ đó kết luận sự chênh lệch điểm số trung bình của hai nhóm
TN và ĐC là không có ý nghĩa, hai nhóm được coi là tương đương.
Bảng 2. Thiết kế nghiên cứu
Nhóm
Kiểm tra trước
Tác động (TĐ)
KT sau TĐ
TĐ
Thực nghiệm 01
Dạy học theo hệ thống 03
bài tập liên quan
Đối chứng
02
Dạy học theo hệ thống 04
bài tập có nhiều loại
Ở thiết kế này chúng tôi sử dụng phép kiểm chứng T Test độc lập.
Phương pháp nghiên cứu:
+ Tham khảo tài liệu, sách giáo khoa, báo Toán học và tuổi trẻ.
+Thực hành thông qua quá trình giảng dạy.
3
+Điều tra kết quả học tập của học sinh từ đó thấy được mức độ và hiệu
quả đạt được của học sinh khi thực hiện đề tài. Qua đó rút kinh nghiệm và
thực hiện tốt hơn trong quá trình xây dựng đề tài.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm:
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm:
+) Dựa vào nội dung chương trình sách giáo khoa lớp 10.
Cụ thể là :”bài 1: Bất đẳng thức” thuộc chương IV đại số 10.
Khi giải các bài toán về bất đẳng thức trong chương trình sách giáo khoa 10
sử dụng một số định lí và tính chất như sau:
) a +
b, b c a c .
��
) a + b a + c b + c .
�
� b
ac bc (c > 0) .
+) a
�۳ b
ac bc (c < 0) .
+) a
) a + b ,c d a + c b + d. .
��
) a +b ,c d ac bd (a > 0, c > 0) .
��
+)�
a �
b
a 2n+1 b 2 n +1 (n N* ) .
+ a� b� a 2n+1 b 2 n +1 (n N* , a > 0) .
+) �
a b
a
+) �
a b
3 a
b (a > 0) .
3
b .
a+b
, ∀a,b 0
2
a+b
ab =
� a=b
2
1
2 , ∀a > 0.
+) a+
a
+) x 0, x x, x − x.
+) ab
+) a > 0: x ��
a
−a ��
x a
x
a
+) a − b a + b
x
x
−a
a
a+b.
+) Dựa vào một số tài liệu liên quan.
+) Học sinh lớp 10 trường THPT Lưu Đình Chất.
2.2.Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm:
Một là: Qua thực tế dạy học tôi thấy trong chương trình lớp 10 phần bất
đẳng thức, số bài tập trong sách giáo khoa hạn chế và thời lượng ít.
4
Hai là: Trong sách giáo khoa, sách bài tập đại số ban nâng cao và cơ bản đều
không có hoặc rất ít bài toán bất đẳng thức yêu cầu nêu dấu “=” xảy ra?. Do
đó học sinh không có thói quen thử lại dấu “=” có xảy ra hay không? Đây
chính là sai lầm học sinh hay gặp phải.
2.3. Các giải pháp đã sử dụng để sử dụng giải quyết vấn đề như sau
+ Cung cấp cho học sinh không chỉ kiên th
́ ức mà cả phương pháp suy luận,
khả năng tư duy. Từ những kiên th
́ ức cơ bản phải dẫn dắt hoc sinh co đ
́ ược
những kiên th
́ ức nâng cao một cách tự nhiên (chứ không áp đăt ngay kiên th
̣
́ ức
nâng cao).
+ Nôi dung
̣
:
Bài toán mở đầu :
1
Bài toán 1. Cho x 4 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức : A = x +
x
+) Sai lầm thường gặp :
1
1
2 x. = 2 .
x
x
+) Nguyên nhân sai lầm:
1
MinA=2 � x = � x = 1 � vô lý vì x 4
x
+) Xác định điểm rơi:
1
Hàm số: f ( x ) = x + là hàm số đồng biến trên [ 4;+
x
Vì x1 �x2 ; x1 , x2 �[ 4; +�) :
A= x+
).
f ( x2 ) − f ( x2 )
1
1 15
=1−
>1−
= >0
x2 − x1
x2 .x1
4.4 16
1 17
= � x=4
4 4
Do bất đẳng thức Cauchy xảy ra dấu bằng tại điều kiện các số tham gia
phải bằng nhau nên ta đưa tham số α sao cho tại điểm rơi x=4 thì cặp số
Nên MinA = 4 +
x 1
và phải bằng nhau.
α x
Với x=4 cho cặp số:
x 4
=
α α � 4 = 1 � α = 16
1 1
α 4
=
x 4
5
+) Lời giải đúng:
1 x 1 15 x
x 1 15.4 17
= + +
2
. +
=
x 16 x 16
16 x 16
4
x 1
=
17
MinA = ��16 x
x=4� x=4
4
x=4
A= x+
Lời bình: Bài toán 1 áp dụng bất đẳng thức A = x +
1
x
1
2 x. = 2 . lời giải 1
x
tại sao sai?
Lời giải 2 tại sao lại tách A = x +
1 x 1 15 x
= + +
?..? Làm sao nhận biết được
x 16 x 16
điều đó…?
Đó chính là kỹ thuật chọn điểm rơi trong bất đẳng thức. Và qua chuyên
đề này chúng ta sẽ hiểu sâu hơn về kỹ thuật “chọn điểm rơi” trong việc
giải các bài toán cực trị.
A. PHƯƠNG PHÁP CHỌN ĐIỂM RƠI
1. Kỹ thuật chọn điểm rơi trong bất đẳng thức Cauchy
Bất đẳng thức Cauchy là một bất đẳng thức quen thuộc và có ứng dụng rất
rộng rãi. Đây là bất đẳng thức mà bạn đọc cần ghi nhớ rõ ràng nhất, nó sẽ là
công cụ hoàn hảo cho việc chứng minh các bất đẳng thức.
* Bất đẳng thức Cauchy
Cho n số thực không âm a1,a2,...,an (n 2) ta luôn có:
a1 + a2 + L + an
n
n
a1a2...an . Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi a1 = a2 = L = an .
* Một vài hệ quả quan trọng:
�1 1
1�
(a1 + a2 + L + an )� + + L + � n 2 v�
�
i ∀ai > 0, i = 1,n (1)
an �
�a1 a2
1 1
1
+ +L +
a1 a2
an
n2
v�
�
i ∀ai > 0, i = 1,n
a1 + a2 + L + an
( 2)
Cho 2n số dương ( n γ Z ,n 2): a1,a2,...,an ,b1,b2,...,bn ta có:
n (a1 + b1)(a2 + b2)...(an + bn )
n
a1a2...an + n b1b2...bn
( 3)
Trong chứng minh bất đẳng thức, đôi khi việc ghép và sử dụng các bất
đẳng thức cơ sở không được thuận lợi và dễ dàng. Khi sử dụng liên tiếp
6
nhiều bất đẳng thức ta phải chú ý tới điều kiện để bất đẳng thức xảy ra, để
điều kiện này luôn được thỏa mãn suốt quá trình ta sử dụng bất đẳng thức
trung gian. Và bất đẳng thức Cauchy là một trong những bất đẳng thức đó.
Để thấy được kĩ thuật này như thế nào ta sẽ đi vào một số bài toán sau:
1
Bài toán 2: Cho x 3 .Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: A = x + 2
x
+) Xác định điểm rơi:
1
Hàm số: f ( x ) = x + 2 đồng biến trên [ 3;+ ) .
x
Vì x1 �x2 ; x1 , x2 �[ 3; +�) :
f ( x2 ) − f ( x2 )
1
1
1
1
25
=1−
−
>
1
−
−
=
>0
x2 − x1
x2 .x12 x22 .x1
3.32 3.32 27
1 28
=
� x = 3 . Nên ta có :
32 9
+)Sơ đồ điểm rơi:
x 3
=
α α � 3 = 1 � α = 27
.
1 1 α 9
=
x2 9
Ta phải tách làm sao để khi sử dụng bất đẳng thức Cauchy thì sẽ khử hết
biến và dấu '' = '' xảy ra.
+) Lời giải:
Nên MinA = 3 +
1
x
x
1 25 x
x x 1 25 x
=
+
+ 2+
33 . . 2 +
2
x
27 27 x
27
27 27 x
27
x
x
1
=
= 2
28
MinA =
��27 27 x
x=3
9
x=3
A= x+
1 25.3 28
+
=
3 27
9
Bài toán 3: Cho x 4.Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức S=2x 2 +
18
x
Sơ đồ điểm rơi :
18 18
=
32 18
32
x
4
�
=
�
α
=
x=4
α
9
4
2 x 2 32
=
α
α
7
2
9 x 2 18 � 9 � 2
18
9
x
18 23 2
+
2
−
Lời giải: S=x +
=
+
x
2.
+ x
�
�
x
16
x � 16 �
16
x 16
2
=
23
23
9
9
2x x + x 2 . 2.4 4 + . 4 2 =41
16
16
2
2
Vậy với x=4 thì Min S = 41
x, y > 0
Bài toán 4 : Cho
.
x+ y 3
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: A = x + y +
1 1
+
x y
+) Xác định điểm rơi:
Do A là biểu thức đối xứng theo x,y nên dự đoán giá trị nhỏ nhất của A
3
2
+)Sơ đồ điểm rơi:
x y
3
= =
3
α α 2α
x = y = ��
1 1 2
2
= =
x y 3
tại x = y =
3 2
4
= �α =
2α 3
9
+) Lời giải:
A= x+ y+
A 2
1 1 �4 x 1 � �4 y 1 � 5
+ = � + �+
+ �+ ( x + y )
x y �9 x � �
9
y� 9
�
4x 1
4y 1 5
. +2
. + ( x + y)
9 x
9 y 9
4x 1
=
9 x
4y 1
13
MinA = �� =
9
y
3
x+ y=3
x, y > 0
Bài toán 5: Cho
x= y=
2.2
4 5
13
+ .3 =
9 9
3
3
2
x, y > 0
1
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S = xy +
xy
x + y =1
8
+) Định hướng cách giải: Do S là biểu thức đối xứng theo x, y nên ta dự đoán
MinS đạt tại x = y =
1
.
2
Sơ đồ điểm rơi :
1
xy =
1
4
x = y = ��
1
4
2
=
α xy α
4 1
= � α = 16
α 4
+) Lời giải :
S = xy +
1 �
1 � 15
= �xy +
�+
xy � 16 xy � 16 xy
1 15 17
+ =
2
4
2
x
+
y
�
�
16 �
�
�2 �
17
1
MinS =
� x= y=
2
2
S
2 xy.
1
+
16 xy
15
2
=
x, y > 0
1
5
, tìm GTNN của biểu thức P = 2 2 + + xy .
xy
x+ y 2
x +y
+) Định hướng cách giải: Do P là biểu thức đối xứng theo x, y , ta dự đoán
Bài toán 6:Cho
MinP đạt tại x = y = 1.
Lời giải:
P=
1
1 �
1� 7
+
+ �xy + �+
2
2xy �
xy � 2xy
x +y
2
4
1
7
13
+ 2 xy. +
2
2
xy
(x + y )
�x + y � 2
2�
�
�2 �
x 2 + y 2 = 2xy
Min P =
13
� x2 y 2 = 1
2
� x = y = 1.
x+ y =2
Bài toán 7: Cho
x, y > 0
1
2
2
, tìm GTNN của biểu thức S = 3 3 + 2 + 2 .
x+ y 2
x +y
x y xy
+) Định hướng cách giải: Do S là biểu thức đối xứng theo x, y nên ta dự đoán
MinS đạt tại x = y = 1và ta thấy: x3 + y 3 + 3x 2 y + 3xy 2 = (x + y )3 vì thế ta muốn
9
xuất hiện
(x + y )3 , ta áp dụng bất đẳng thức
1
1
1
1
1
1
1
1
1
+ 2 +
+ 2 +
+ 2 +
+ 2 +
cho 9 số ta có:
3
2
2
2
x +y
2x y 2xy
2x y 2xy
2x y 2xy
2x y 2xy 2
3
+) Lời giải :
Áp dụng bất đẳng thức cho 9 số:
S=
1
1
1
1
1
1
1
1
1
+
+
+
+
+
+
+
+
x3 + y 3 2x 2 y 2xy 2 2x 2 y 2xy 2 2x 2 y 2xy 2 2x 2 y 2xy 2
81
3
3 5(x + y )
(x + y ) +
4
Dấu bằng xảy ra khi x = y = 1.
S
81
3
3 5(x + y )
(x + y ) +
4
Bài toán 8 : Cho
9
2
x, y , z > 0
.
x+ y+z 6
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: A = x + y + z +
1 1 1
+ +
x y z
+) Xác định điểm rơi:
Do A là biểu thức đối xứng theo x,y,z nên dự đoán giá trị nhỏ nhất của A
tại x = y = z = 2
+)Sơ đồ điểm rơi:
x y z 2
= = =
2 1
α α α α
x = y = z = 2 ��
= �α = 4
1 1 1 1
α
2
= = =
x y z 2
+) Lời giải:
A= x+ y+ z+
A 2
1 1 1 �x 1 � �y 1 � �z 1 � 3
+ + = � + �+
+ �+ � + �+ ( x + y + z )
x y z �4 x � �
�4 y � �4 z � 4
x 1
y 1
z 1 3
. + 2 . + 2 . + ( x + y + z)
4 x
4 y
4 z 4
x 1
=
4 x
y 1
=
15
MinA = ��4 y
2
z 1
=
4 z
x+ y+z=6
2.3
1 3
15
+ .6 =
4 4
2
x= y=z=2
10
x, y , z > 0
Bài toán 9: Cho
S = x2 +
x+ y+z
3 , tìm GTNN của biểu thức
2
1
1
1
+ y2 + 2 + z2 + 2 .
2
y
z
x
+) Định hướng cách giải: Do S là biểu thức đối xứng theo a,b ,c nên ta dự
1
2
đoán MinS đạt tại x = y = z = .
1
4 1
4
� = � α = 16
Sơ đồ điểm rơi :
1
1
1
4
α 4
=
= 2=
2
2
αx α y αz α
x2 = y2 = z 2 =
+) Lời giải :
S = x2 +
1
1
1
1
1
1
2
2
+
...
+
+
y
+
+
...
+
+
z
+
+
...
+
16y 2
16y 2
16
z 24 2 4 16
z2
16
x 24 2 4 16
x2
14
43
14
43
1442443
16
16
1717
S
16
�
x2
y2
z2
x
y
z
17
17
17
+
17
+
17
=
17
+ 17 8 16 + 17 8 16
�
16 32
16 32
16 32
8 16
�
16 y
16 z
16 x
16 z
16 x
� 16 y
�
x
y
z
17 �
3 3 17 8 16 .17 8 16 .17 8 16
16 z
16 x
�
� 16 y
3 17
15
�2 x + 2 y + 2 z �
2.17 �
�
3
�
�
�
�
�
�
�
1
3 17
�= 3 17 3 17 8 5 5 5 =
5
16 x y z
�
2.17 ( 2 x 2 y 2 z )
�
3 17
2 . Vậy MinS = 3 17 � x = y = z = 1
2
2
Bài toán 10:
Cho x, y, z , t > 0. Tìm giá trị nhỏ của biểu thức:
S=
x
y
z
t
y + z +t x + z +t x + y +t x + y +t
+
+
+
+
+
+
+
y + z +t x+ z +t x + y +t x+ y + z
x
y
z
t
+) Định hướng cách giải: Do S là biểu thức đối xứng theo a,b ,c,d nên ta dự
đoán MinS đạt tại x = y = z = t > 0 .
Sơ đồ điểm rơi :
x
y
z
t
1
=
=
=
=
y+ z+t x+ z+t x+ y+t x+ y + z 3
3 1
� = �α = 9
y+ z+t x+ z+t x+ y +t x+ y +t 3
α 3
=
=
=
=
x
y
z
t
α
11
+) Lời giải :
S=
� x
��y + z + t +
x , y , z ,t
S
88
�
y + z +t �
8 y + z +t
+ � .
�
9 x � x , y , z ,t 9
9x
x
y
z
t
y + z +t x+ z +t x+ y +t x+ y +t
.
.
.
.
.
.
.
y+ z +t x+ z+t x+ y+t x+ y + z
x
y
z
t
8 �y z t x z t x y t x y
+ � + + + + + + + + + + +
9 �x x x y y y z z z t t
z�
�
t�
8 8
y z t x z t x y t x y z 8 8
40
+ .1212 . . . . . . . . . . . = + .12 =
3 9
x x x y y y z z z t t t 3 9
3
MinS =
40
� x= y= z =t >0
3
x, y , z > 0
Bài toán 11: Cho
S = x2 + y 2 + z 2 +
x+ y+z
3 , tìm GTNN của biểu thức
2
1 1 1
+ + .
x y z
+) Định hướng cách giải: Do S là biểu thức đối xứng theo a,b ,c nên ta dự
1
2
đoán MinS đạt tại x = y = z = .
x2 = y2 = z 2 =
Sơ đồ điểm rơi :
1
4
1
1
1
2
=
=
=
αx α y αz α
�
2 1
= �α = 8
α 4
+) Lời giải :
1
x
2
2
2
S = x + y + z + +
1 1
+
y z
12
�
1
1
1
1
1
1 � �1 1 1 �
= �x 2 + y 2 + z 2 + +
+ + +
+ �+ � + + �
8 x 8 y 8 z 8 x 8 y 8 z � �x y z �
�
1 1 1 1 1 1 3� 1 1 1 �
S 9 9 x 2 . y 2 .z 2 . . . . . . + �
33 . . �
8x 8 y 8z 8x 8 y 8z 4 � x y z �
Bài toán 12 : Cho
9 9 1
9 9
1
9 9
27
= + .
+ .
= + .2 =
4 4 3 xyz 4 4 x + y + z 4 4
4
3
27
1
MinS =
� x= y=z=
4
2
x, y , z > 0
x2 + y2 + z 2 = 1
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S = x + y + z +
1
xyz
+) Định hướng cách giải: Do S là biểu thức đối xứng theo x, y nên ta dự đoán
MinS đạt tại x = y = z =
1
.
3
Sơ đồ điểm rơi :
x= y=z=
x= y=z=
1
��
3
1
3 3
=
α xyz
α
1
3
3 3 1
=
�α = 9
α
3
+) Lời giải :
�
1 � 8
S = �x + y + z +
�+
9 xyz � 9 xyz
�
1
8
4
8
+
=
+
=4 3
2
2
2
9 xyz
�x + y + z � 3
3
9�
�
3
�
�
1
MinS = 4 3 � x = y = z =
3
S
4 x. y.z.
x, y , z > 0
Bài toán 13 : Cho xy 12 .
yz 8
�1
�xy
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S = ( x + y + z ) + 2 � +
1
1� 8
+ �+
yz zx � xyz
13
x, y , z > 0
+Dự đoán giá trị nhỏ nhất của đạt được khi xy = 12 tại x = 3, y = 4, z = 2
yz = 8
+ Lời giải: Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho ba số không âm ta có:
x
y
2
+
+
18 24 xy
x
9
z
6
+ +
2
xz
33
33
x z 2
+ +
16 8 yz
x
9
x z 2
. . =1
9 6 xz
33
z y
8
+
6 12 xyz
+ +
x y 2 1
. . =
18 24 xy 2
x z 2 3
. . =
16 8 yz 4
44
x z y 8
. . .
=1
9 6 12 xyz
13 x 13 y
+
8
24
2
13 x 13 y
.
8 24
2
13 13
. .xy
8 24
13
3
13 x 13 y
+
48 24
2
13 x 13 y
.
48 24
2
13 13
. .xy
48 24
13
4
Cộng theo vế các bất đẳng thức trên ta được :
�1
�xy
S = ( x + y + z ) + 2 � +
1
1� 8
+ �+
yz zx � xyz
1
3
13 13 121
+ 1+ + 1+ + =
2
4
3 4 12
x, y , z > 0
Bài toán 14 : Cho 1 1 1 .
+ + =1
x y z
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
1
1
1
A=
+
+
x + 2 y + 3z 2 x + 3 y + z 3x + 2 y + z
+) Định hướng cách giải: Do A là biểu thức đối xứng theo x,y,z nên dự
đoán giá trị nhỏ nhất của A tại x = y = z = 3 .
1 1 1
Để A có thể xử dụng gỉa thuyết + + = 1 thì :
x y z
1
1
1
,
,
2 x + 3 y + z x + 2 y + 3z 3x + y + 2 z
phải được tách thành tổng các số hạng
1 1 1
, , .Từ một số hạng ban đầu tách thành nhiều số hạng nghĩ ngay đến hệ
x y z
quả (2):
14
Do đó:
1
1
=
x + 2 y + 3z x + y + y + z + z + z
1 �2 3 1 �
+ + �
36 �
x
� y z�
1 �1 2 3 �
+ + �
36 �
x
� y z�
1
1
=
3x + y + 2 z x + x + x + y + z + z
1 �3 1 2 �
+ + �
36 �
x
� y z�
1
1
=
2x + 3 y + z x + x + y + y + y + z
nên:A=
1
1
1
+
+
2 x + 3 y + z x + 2 y + 3z 3x + y + 2 z
1 �6 6 6 � 1
+ + �=
36 �
x
� y z� 6
x, y , z > 0
1
1 1 1
MaxA = �
+ + =1� x = y = z = 3
6
x y z
x= y=z
Bài toán 15 : Cho
x, y , z > 0
.
x + y + z =1
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: S = 3 x + y + 3 y + z + 3 z + x
+) Định hướng cách giải: Do S là biểu thức đối xứng theo x, y, z nên ta dự
1
3
đoán MinS đạt tại x = y = z = .
Sơ đồ điểm rơi :
1
2
x= y=z= �x+ y= y+z=z+x=
3
3
+) Lời giải :
3
9
2 2
x + y = 3 .3 ( x + y ) .
4
3 3
3
3
y+z =
3
9 3
2 2
. ( y + z) .
4
3 3
3
3
z+x =
3
9 3
2 2
. ( z + x) .
4
3 3
3
S = 3 x+ y + 3 y+z + 3 z+x
9
.
4
9
.
4
x+ y+
3
y+z+
2 2
+
3 3
2 2
+
3 3
3
2 2
z+x+ +
9
3 3
.
4
3
3
9 2( x + y + z) + 4 3 9 6 3
.
=
. = 18
4
3
4 3
15
MaxS= 3 18 � x = y = z =
1
3
x, y , z , t > 0
.
x + y + z + t =1
Bài toán 16 : Cho
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: S = 3 2 x + y + 3 2 y + z + 3 2 z + t + 3 2t + x
+) Định hướng cách giải: Do S là biểu thức đối xứng theo x, y, z ,t nên ta dự
đoán MinS đạt tại x = y = z = t =
1
.
4
Sơ đồ điểm rơi :
1
3
x = y = z = t = � 2 x + y = 2 y + z = 2 z + t = 2t + x =
4
4
+) Lời giải :
3
( 2x + y )
3 3
.
4 4
3
( 2z + t )
3 3
.
4 4
3
( 2t + x )
3 3
.
4 4
�3
3 3
+
4 4
2y + z +
3 3
3 ( 2y + z)
.
4 4
3
3 3
+
4 4
2x + y +
3
3 3
2z + t + +
4 4
3
3 3
2t + x + +
4 4
3
3( x + y + z ) + 6
9 �
3 2 x + y + 3 2 y + z + 3 2 z + t + 3 2t + x �
�
�
16 �
3
9
= =3 = =S� =3
16
S
3
48
23 6
S = 3 x+ y + 3 y+z + 3 z+x
MaxS= 3 18 � x = y = z =
2.
x
3
y
z
t
1
4
9 2( x + y + z) + 4 3 9 6 3
.
=
. = 18
4
3
4 3
1
3
Bài tập vận dụng :
1
x
18
4. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S = 2 x + 2 .
x
Bài 1: Cho x 2 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S = x + .
Bài 2: Cho x
16
2
Bài 3: Cho x 9 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S = x +
Bài 4: Cho
x, y > 0
.
x+ y 1
1
x
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S = x + y + +
Bài 5: Cho
1+ x + y
2
2
+
3
.
2 xy
1
1
+ + 6 xy .
2
x +y
xy
2
x, y > 0
.
x+ y 1
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S =
Bài 8: Cho
1
x, y > 0
.
x+ y 1
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S =
Bài 7: Cho
1
.
y
x, y > 0
.
x+ y 1
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S =
Bài 6: Cho
8
.
x
x, y > 0
x+ y+z
4
1
2
2
+ 2 + 2.
3
x +y
x y xy
3
.
1
x
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S = x + y + z + +
Bài toán 9 : Cho
x, y , z > 0
x2 + y2 + z 2 = 2
1 1
+ .
y z
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S = x + y + z +
3
.
xyz
1
1 1 1
+
+ +
a 2 + b 2 + c 2 ab bc ca
1
1
1
1 1 1
S= 2 2+ 2 2+ 2 2+
+ +
ab bc ca
a +b
b +c
c +a
1
1
1
1 1 1
Q= 2
+ 2
+ 2
+
+ +
a + bc b + ca c + ab ab bc ca
P=
x, y , z > 0
Bài toán 10 : Cho 1 1 1
.
+ + =2
x y z
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
17
A=
1
1
1
+
+
2 x + 3 y + 4 z 2 y + 3 z + 4 x 2 z + 3x + 4 y
Bài toán 11 : Cho
x, y , z > 0
.
x+ y+z=2
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: S = 3 2 x + y + 3 2 y + z + 3 2 z + x
Bài12: Cho
x, y , z > 0
, tìm GTNN của các biểu thức sau:
x+ y+z 1
1
1 1 1
+ + +
2
2
xy yz zx
x +y +y
1
1
1
S= 2
+
+
+
x + y 2 y 2 + z 2 z 2 + x2
1
1
1
Q= 2
+ 2
+ 2
+
x + yz y + zx z + xy
P=
2
1 1 1
+ +
xy yz zx
1 1 1
+ +
xy yz zx
Chú ý:
Cần chú ý bất đẳng thức Côsi, có điều kiện các số dương thì khả năng
nghĩ tới Côsi. Cách giải phải đi ngược qui trình thông thường. Đầu tiên phải
dự đoán được điểm rơi xảy ra tại đâu, sau đó lồng ghép các số trong bất đẳng
thức sao cho khi xảy ra dấu bằng tại đúng điểm rơi đã dự đoán…
18
2.4. Hiệu quả sau khi sử dụng
+ Học sinh:
Sau khi học sinh học xong chuyên đề này học sinh thấy tự tin hơn, hứng
thú hơn, tạo cho hoc sinh ni
̣
ềm đam mê, yêu thích môn toán, mở ra một cách
nhìn nhận, vận dụng, linh hoạt, sáng tạo các kiến thức đã học, tạo nền tang
̉
cho học sinh tự học va t
̀ ự nghiên cứu.
+ Bản thân : Sau khi áp dụng đề tài này tôi thấy trong quá trình giảng
dạy học sinh học tốt hơn và đa số không mắc sai lầm khi giải bài toán bất
đẳng thức.
3. Kết luận, kiến nghị :
Kết luận :
Một bài toán có thể có rất nhiều cách giải song việc tìm ra một lời giải
hợp lý, ngắn gọn thú vị và độc đáo là một việc không dễ. Do đó đây chỉ là
một chuyên đề trong rât nhiêu chuyên đ
́
̀
ề, một phương pháp trong hàng vạn
phương pháp để giúp phát triển tư duy, sự sáng tạo của học sinh. Giáo viên
trước hết phải cung cấp cho học sinh nắm chắc các kiến thức cơ bản sau đó
là cung cấp cho học sinh cách nhận dạng bài toán, thể hiện bài toán từ đó
học sinh có thể vân dụng linh hoạt các kiến thưc cơ bản, phân tích tìm ra
hướng giải, bắt đầu từ đâu và bắt đầu như thế nào là rất quan trọng để học
sinh không sợ khi đứng trước một bài toán khó mà dần dần tạo sự tự tin, gây
hứng thú say mê môn toán, từ đó tạo cho học sinh tác phong tự học, tự
nghiên cứu.
Tuy nội dung cua chuyên đê kha rông, song trong khuôn kh
̉
̀ ́ ̣
ổ thời gian có
hạn người viết cũng chỉ ra được các ví dụ, bài toán điển hình.
Rất mong sự đóng góp ý kiến của các bạn quan tâm và đồng nghiệp để
chuyên đề này được đầy đủ hoàn thiện hơn.
Kiến nghị:
Qua thực tế khảo sát học sinh đa số các em chưa học tốt nội dung bất đẳng
thức nên rất ngại học nội dung này, nhiệm vụ giáo viên chúng ta là cần hệ
thống bài tập và lựa chọn sao cho phù hợp với từng đối tượng học sinh để
giúp các em nắm vững kiến thức cơ bản cũng như kỹ năng giải toán, có như
vậy các em mới yêu thích môn toán và đạt kết quả cao hơn. Trong quá trình
hoàn thành đề tài tôi biết ơn các đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ, tôi mong
19
muốn nhận được ý kiến đóng góp để sáng kiến nhỏ mang lại nhiều lợi ích
cho các em học sinh.
Tài liệu tham khảo:
1.Đại số lớp 10, bai tâp đ
̀ ̣ ại số lớp 10 nha XBGD năm 2016
̀
2.Tap chi Toan hoc va tuôi tre năm 2016.
̣
́ ́ ̣
̀ ̉
̉
3.Cac dang Toan LT ĐH cua Phan Huy Khai NXB Ha Nôi năm 2002
́ ̣
́
̉
̉
̀ ̣
4. 263 bài bất đẳng thức của Nguyễn Vũ Thanh NXB Giáo Dục
5. Bất đẳng thức của Trần Văn Hạo NXB Giáo Dục năm 2009
6. Sáng tạo bất đẳng thức của Phạm Kim Hùng
SVK9 Trường ĐHKHTN ĐHQGHN (NXB Tri Thức).
20
Phụ lục 1. Kiểm tra tìm hiểu thực trạng:
1
x
Đề bài. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P = x + . Biết :
a ) x>0 b) x
4
Biểu điểm và đáp án:
1
x
a) Do x>0 nên > 0 . Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có:
P = x+
1
x
2 x.
1
= 2 …………………………………………………..2
x
điểm
� MinP = 2 tại x = 1…………………………………………………..2
điểm
b)
P = x+
1 �x 1 � 15 x
= � + �+
x �
16 x � 16 ....................................................................1,5
điểm
2
x 1 15 x
. +
16 x 16 ……………………………………………….............1,5
điểm
1 15 x
= +
2 16 ………….………………………………………………........1 điểm
1 15 17
+ = ………….………………………………………........1 điểm
2 4
4
� MinP =
17
……………….………………………………………........1 điểm
4
21
Phụ lục 2. Kiểm tra sau tác động.
Bài toán: Cho x,y,z là 3 số dương thõa mãn điều kiện: x + y + z 1.
2
x
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức : P = 3x + 3 y + 3z + +
2 2
+
y z
Biểu điểm và đáp án:
2 2 2 �
2� �
2� �
2�
P = 3x + 3 y + 3z + + + = �18x+ �+ �
18y+ �+ �
18z+ �− 15 ( x + y + z ) …4
x y z �
x� �
y� �
z�
điểm
1 1 1
x y z
Do x,y,z là 3 số dương nên , , cũng là 3 số dương .
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có:
2
2 18x. =12 ( 1) …………………………………………..1 điểm
x
2
1
Dấu bằng xảy rakhi và chỉ khi 18 x = � x =
x
3
18x+
2
x
………………………………………………………..1 điểm
Tương tự ta cũng có:
18y+
2
y
2
2 18y. =12 ( 2 ) ….………………………………………..1 điểm
y
18z+
2
z
2
2 18z. =12 ( 3) …………………………………………..1 điểm
z
Mà −15 ( x + y + z )
điểm
−15 ( 4 ) ………………………………………...1
Cộng (1), (2), (3), (4) ta có P 21 .
1
3
Gía trị nhỏ nhất của P bằng 19 khi x = y = z = . ............1 điểm
22
23
Phụ lục 2.
Bảng điểm lớp thực nghiệm:
Stt
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
Họ và tên
Lê Tuấn Anh
Nguyễn Thị Mai Chi
Võ Thị Chiến
Lê Thị Dung
Nguyễn Thế Dũng
Ngô Hùng Đức
Tào Minh Đức
Nguyễn Thị Hạnh
Đỗ Ngọc Hoàng
Trần Thị Hồng
Đỗ Thị Huyền
Nguyễn Tác Hùng
Nguyễn Thị Lan Hương
Lê Cung Kỳ
Lê Thị Lan
Nguyễn Thị Lan
Nguyễn Tuấn Lâm
Đỗ Đức Linh
Nguyễn Khánh Linh
Nguyễn Thị Kiều Loan
Đặng Văn Luân
Phan Thị Lưu
Nguyễn Thị Mai
Nguyễn Văn Nam
Nguyễn Thị Nga
Nguyễn Linh Ngọc
Lê Thị Oanh
Tào Minh Phong
Ngô Khánh Phương
Nguyễn Thị Phương
Lê Thị Qúy
Nguyễn Hữu Thông
Lê Văn Thống
Lê Thị Thùy
Lê Thị Thúy
Lê Thị Thủy
Nguyễn Thị Vân Thư
Nguyễn Thị Thương
Nguyễn Thị Trang
Bùi Văn Tuấn
Nguyễn Hoằng Tuấn
Lê Thị Yến
KT trước tác động
7
6
4
7
7
4
5
6
2
4
2
4
6
5
6
5
6
6
4
6
8
6
8
7
6
2
8
7
4
8
4
7
3
4
7
4
6
6
6
7
5
6
KT sau tác động
9
8
5
6
6
6
6
10
5
7
5
7
6
7
9
7
8
7
8
7
8
7
9
7
8
5
9
8
9
9
8
10
5
10
9
6
7
6
8
8
8
8
Bảng điểm lớp đối chứng.
Stt
1
2
Họ và tên
Lê Phương Anh
Lê Thị Mai Anh
KT trước tác động
5
5
KT sau tác động
7
5
24
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
Phan Hoàng Anh
Trần Việt Anh
Vũ Văn Bình
Nguyễn Đức Chính
Mai Văn Chung
Tào Quốc Cường
Nguyễn Tuấn Duy
Đỗ Văn Dũng
Hoàng Anh Đức
Lê Minh Đức
Lê Trung Đức
Phạm Văn Đức
Lê Trung Hải
Nguyễn Văn Hậu
Tào Thị Hiền
Hoàng Văn Hoan
Lê Văn Hòa
Hoàng Thị Hồng
Lê Đăng Linh
Lê Thị Hoài Linh
Lê Xuân Linh
Vũ Thị Ngọc Linh
Nguyễn Thị Lưu Luyến
Lê Đình Nam
Trịnh Thị Nguyệt
Trần Thị Kim Oanh
Lê Thành Sơn
Lưu Hoài Sơn
Nimh Xuân Sơn
Lại Thị Thanh
Nguyễn Viết Thanh
Ngô Văn Thái
Phạm Văn Thắng
Lê Xuân Thu
Lê Ngọc Thuận
Đoàn Thị Thủy
6
5
6
4
4
7
5
7
4
7
5
4
6
5
6
5
6
5
6
7
5
6
4
4
6
6
6
7
5
4
6
5
7
4
8
6
5
6
5
7
6
8
5
5
6
7
6
7
5
6
7
6
6
6
7
6
5
7
5
6
8
7
5
6
5
5
6
5
7
5
8
7
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN
VỊ
Thanh Hóa, ngày20 tháng 5 năm2016.
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung
của người khác.
Người thực hiện
25