Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (223.7 KB, 20 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<i>tài liệu tham khảo </i>
bất đẳng thức đại số
I.Kiến thức cơn bn:
1.Các bất dẳng thức thông dụng:
a) <i><sub></sub>A</i>:<i>A</i>2<i><sub></sub></i><sub>0</sub> <sub>, </sub> <i><sub>A</sub></i>2
=0<i>A</i>=0 .
b)Cho <i>a</i>>0 , ta cã: |<i>A</i>|<i>≤ a⇔− a ≤ A ≤ a</i> .
|<i>A</i>|<i>≥ a⇔</i>
<i>A ≤ − a</i>
¿
<i>A ≥a</i>
¿
¿
¿
¿
¿
.
c) <i>∀a , b</i>:|<i>a</i>|<i></i>|<i>b</i>|<i></i>|<i>a</i>+<i>b</i>|<i></i>|<i>a</i>|+|<i>b</i>| .
2.Đẳng thức liên quan:
a)
<i>c a</i>2
<i>b c</i>2+
<i>a b</i>¿2+¿
¿
<i>a</i>2+<i>b</i>2+<i>c</i>2<i>−</i>ab<i>−</i>bc<i>−</i>ca=1
2¿
.
b) <i>a</i>3
+<i>b</i>3+<i>c</i>3<i>−</i>3 abc=(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)(<i>a</i>2+<i>b</i>2+<i>c</i>2<i>−</i>ab<i>−</i>bc<i>−</i>ca) .
II.C¸c vÝ dơ :
VÝ dơ 1: Chøng minh r»ng <i>∀a , b ≥</i>0 , ta cã : <i>a</i>+<i>b ≥</i>2√ab .
Vµ <i>a</i>+<i>b</i>=2√ab<i>⇔a</i>=<i>b</i> .
(Bất đẳng thức Cô-Si).
Chứng minh:
Ta cã √<i>a −</i>√<i>b</i>¿2<i>≥</i>0
<i>a</i>+<i>b −</i>2<sub>√</sub>ab=¿ . Suy ra <i>a</i>+<i>b −</i>2√ab<i>≥</i>0 .
VËy <i>a</i>+<i>b ≥</i>2<sub>√</sub>ab .
Vµ √<i>a −</i>√<i>b</i>¿2=0<i>⇔</i>√<i>a −</i>√<i>b</i>=0<i>⇔a</i>=<i>b</i>
<i>a</i>+<i>b</i>=2<sub>√</sub>ab<i>⇔a</i>+<i>b −</i>2<sub>√</sub>ab=0<i>⇔</i>¿ .
VÝ dô 2: Chøng minh r»ng <i>∀a , b , c ≥</i>0 , ta cã :
<i>x</i>+<i>y</i>¿2<i>≤</i>4<i>⇔−</i>2<i>≤ x</i>+<i>y ≤</i>2
<i>x</i>+<i>y</i>¿4<i>≥</i>0<i>⇔</i>0<i>≤</i>¿
<i>x</i>+<i>y</i>¿2<i>−</i>¿
<i>⇒</i>4¿
.
Vµ <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>=3√3abc<i>⇔a</i>=<i>b</i>=<i>c</i> .
(Bất đẳng thức Cô-Si).
Chứng minh:
Ta cã <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c −</i>3√3abc=1
2(
3
√<i>a</i>+√3 <i>b</i>+√3<i>c</i>)
√<i>b)</i>2+(√3<i>b−</i>3
√<i>c</i>)2+(√3<i>c −</i>3
√<i>a)</i>2
VËy
<i>x</i>+<i>y</i>¿2<i>≤</i>4<i>⇔−</i>2<i>≤ x</i>+<i>y ≤</i>2
<i>x</i>+<i>y</i>¿4<i>≥</i>0<i>⇔</i>0<i>≤</i>¿
<i>x</i>+<i>y</i>¿2<i>−</i>¿
<i>⇒</i>4¿
.
Vµ <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>=3<sub>√</sub>3abc<i>⇔a</i>=<i>b</i>=<i>c</i> .
VÝ dô 3: Chøng minh r»ng : ac+bd¿
2
<i>,∀a , b , c , d</i>
(Bất đẳng thức Bunhiacôxki ).
Chứng minh:
Ta cã
ad<i>−</i>bc¿2<i>≥</i>0
ac+bd¿2=<i>a</i>2<i>d</i>2+<i>b</i>2<i>c</i>2<i>−</i>2 acbd=¿
(<i>a</i>2+<i>b</i>2)(<i>c</i>2+<i>d</i>2)<i>−</i>¿
.
Suy ra ac+bd¿
2
<i>≥</i>0
(<i>a</i>2+<i>b</i>2)(<i>c</i>2+<i>d</i>2)<i>−</i>¿ .
VËy ac+bd
2
(<i>a</i>2+<i>b</i>2)(<i>c</i>2+<i>d</i>2)<i></i> . Dấu = xảy ra khi và chỉ khi ad=bc .
VÝ dô 4: Chøng minh r»ng :
<i>x</i>1<i>x</i>2+<i>y</i>1<i>y</i>2+<i>z</i>1<i>z</i>2¿2
(<i>x</i>12+<i>y</i>12+<i>z</i>12)(<i>x</i>22+<i>y</i>22+<i>z</i>22)<i>≥</i>¿
, <i>∀x</i><sub>1</sub><i>, x</i><sub>2</sub><i>, y</i><sub>1</sub><i>, y</i><sub>2</sub><i>, z</i><sub>1</sub><i>, z</i><sub>2</sub> .
DÊu “=” xảy ra khi nào ?
(Bất đẳng thức Bunhiacôxki ).
Chứng minh:
<i>x</i>1<i>x</i>2+<i>y</i>1<i>y</i>2+<i>z</i>1<i>z</i>2¿2
(<i>x</i>12+<i>y</i>12+<i>z</i>12)(<i>x</i>22+<i>y</i>22+<i>z</i>22)<i>≥</i>¿
<i>⇔x1</i>2<i>y2</i>2+<i>y1</i>2<i>x2</i>2+<i>x1</i>2<i>z2</i>2+<i>z1</i>2<i>x2</i>2+<i>y1</i>2<i>z2</i>2+<i>z1</i>2<i>y2</i>2<i>≥</i>2<i>x1x2y1</i> <i>y2</i>+2<i>x1x2z1z2</i>+2<i>y1y2z1z2</i> : luôn đúng.
VÝ dụ 5: Cho a, b, c là các số thùc. Chøng minh r»ng :
a) <i>a</i>
2
+<i>b</i>2
2 <i>≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>
2
2
<i>≥</i>ab .
b) <i>a</i>
3
+<i>b</i>3
2 <i>≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>
2
3
,víi <i>a</i>+<i>b ≥</i>0 .
2
+<i>b</i>2+<i>c</i>2
3 <i>≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
3
2
<i>≥</i>ab+bc+ca
3 .
d) <i>a</i>
3
+<i>b</i>3+<i>c</i>3
3 <i>≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
3
3
abc .
DÊu “=” xÈy ra khi nµo ?
VÝ dơ 6: Cho <i><sub>a</sub></i>2
+<i>b</i>2=1 . Chøng minh r»ng : <i>−</i>√2<i>≤a</i>+<i>b ≤</i><sub>√</sub>2 .
Chøng minh:
Ta cã <i>a</i>+<i>b</i>¿2<i>≤</i>2(<i>a</i>2+<i>b</i>2)=2
¿ . Suy ra
<i>a</i>+<i>b</i>¿2<i>≤</i>2
¿ <i>⇔</i>|<i>a</i>+<i>b</i>|<i>≤</i>√2 .
VËy <i>−</i>√2<i>≤a</i>+<i>b ≤</i><sub>√</sub>2 .
VÝ dô 7:Chøng minh r»ng <i>∀a , b</i> ta cã : <i>a</i>2
+<i>b</i>2<i>±</i>ab<i>≥</i>0 .
DÊu “=” x¶y ra khi nµo ?
Chøng minh:
Ta cã <i>a</i>2+<i>b</i>2<i>±</i>ab=<i>a</i>2<i>±</i>ab+1
4<i>b</i>
2
+3
4<i>b</i>
2
=
2
+3
4<i>b</i>
2
<i>≥</i>0 .
Suy ra <i><sub>a</sub></i>2
+<i>b</i>2<i></i>ab<i></i>0 . Dấu = xảy ra khi và chỉ khi
<i>a </i>1
2<i>b</i>=0
<i>b</i>=0
<i>a</i>=<i>b</i>=0
{
.
III.Các bài tập:
<b>Bài 1. Cho x, y, z là các số thực dơng. Chứng minh rằng :</b>
a) 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i> <i>≥</i>
4
<i>x</i>+<i>y</i> .
b) 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z≥</i>
9
<b>Bµi 2.Cho </b> <i>a</i>+<i>b</i>=2 . Chøng minh r»ng : <i><sub>a</sub></i>4+<i>b</i>4<i>≥</i>2 .
<b>Bµi 3. Cho </b> <i>a , b</i>>0 . Chøng minh r»ng: <i>a</i>
√<i>b</i>+
<i>b</i>
√<i>a≥</i>√<i>a</i>+√<i>b</i> .
<b>Bµi 4.Chøng minh r»ng víi 3 số dơng a, b, c bất kì, ta luôn cã </b>
<i>a</i>
3
<i>a</i>2+ab+<i>b</i>2+
<i>b</i>3
<i>b</i>2+bc+<i>c</i>2+
<i>c</i>3
<i>c</i>2+ca+<i>a</i>2<i>≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
3 .
(Híng dÉn: Ta cã <i>a</i>
3
<i>a</i>2+ab+<i>b</i>2<i>≥</i>
2<i>a −b</i>
3 ).
<b>Bµi 5. Cho x, y, z tháa m·n ®iỊu kiƯn </b> <i>x</i>2
+<i>y</i>2+<i>z</i>2=1 . Chøng minh r»ng :
<i>−</i>1
2<i>≤</i>xy+yz+zx<i>≤</i>1 .
<b>Bµi 6. Cho 3 sè a, b, c bÊt k×, chøng minh r»ng : </b>
a) ab+bc+ca¿2<i>≥</i>3 acb(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)
¿ .
b) <i>a</i>2<i>b</i>2 <i>c</i>2<i>d</i>2 (<i>a c</i> )2(<i>b d</i> )2 .
Híng dÉn:
2 2 2 2 <sub>(</sub> <sub>)</sub>2 <sub>(</sub> <sub>)</sub>2 2 2<sub>.</sub> 2 2
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>d</i> <i>a c</i> <i>b d</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>d</i> <i>ac bd</i>
,
DÊu “=” xÈy ra khi <i>ad bc</i> 0<sub>.</sub>
c)<i>a</i>3<i>b</i>3<i>c</i>36<i>abc</i>(<i>a b c ab bc ca</i> )( );
d) (<i>a b c</i> )39<i>abc</i>4(<i>a b c ab bc ca</i> )( ).
<b>Bµi 7.Cho a, b,c > 0. Chøng minh r»ng : </b>
+ab+<i>b</i>2+
2 (<i>a</i>+<i>b</i>) ).
<b>Bµi 8.a)Cho </b> ab<i>≥</i>1 . Chøng minh r»ng : 1
1+<i>a</i>2+
1
1+<i>b</i>2<i>≥</i>
2
1+ab .
b)Cho <i>a , b , c ≥</i>1 . Chøng minh r»ng : 1
1+<i>a</i>3+
1
1+<i>b</i>3+
1
1+<i>c</i>3<i>≥</i>
3
1+abc .
H
ớng dẫn :
a)
<i>b a</i>2(ab<i></i>1)
1
1+<i>a</i>2+
1
1+<i>b</i>2<i></i>
2
1+ab<i></i>
.
b)áp dụng câu a) cho biĨu thøc 1
1+<i>a</i>3+
1
1+<i>b</i>3+
1
1+<i>c</i>3+
1
1+abc.
<b>áp dụng bất đẳng thức Cơ si :</b>
<b>Bài 9.Cho a, b, c là các số thực d¬ng tháa m·n </b> 1
<i>a</i>+
1
<i>c</i>=
2
<i>b</i> . Chøng minh r»ng
<i>A</i>=(3<i>− x</i>)(4<i>− y</i>)(2<i>x</i>+3<i>y</i>) . DÊu “=” xÈy ra khi nµo?
H
íng dÉn :
Ta cã 1
<i>a</i>+
1
<i>c</i>=
2
<i>b</i> . Suy ra <i>b</i>=
2 ac
<i>a</i>+<i>c</i> .
Vµ <i>a</i>+<i>b</i>
2<i>a − b</i>+
<i>c</i>+<i>b</i>
2<i>c − b</i>=
<i>a</i>+3<i>c</i>
2<i>a</i> +
3<i>a</i>+<i>c</i>
2<i>c</i> =1+
3
2(
<i>c</i>
<i>a</i>+
<i>a</i>
<i>c</i>)<i>≥</i>4 . DÊu “=” xÈy ra khi a=b=c.
<b>Bµi 10.Cho x, y, z là các số thực dơng thỏa mÃn xyz=1. Chøng minh r»ng </b>
2
+
2
+
2
<i>≥</i>3 vµ
3
+
3
+
2
<b>Bµi 11.Cho x, y, z thuộc đoạn [0; 1] . Chứng minh rằng :</b>
<i>x</i>
1+<i>x</i>2+
<i>y</i>
1+<i>y</i>2+
<i>z</i>
1+<i>z</i>2<i>≤</i>
3
2<i>≤</i>
1
1+<i>x</i>+
1
1+<i>y</i>+
1
1+<i>z</i> .
H
íng dÉn :
Ta cã <i>x</i>
1+<i>x</i>2<i>≤</i>
1
2 .
vµ 1
1+<i>x</i>+
1
1+<i>y</i>+
1
1+<i>z≥</i>
9
3+<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z≥</i>
3
2 .
<b>Bài 12.Cho 3 số dơng </b> <i>a , b , c</i> . Chøng minh r»ng :
<i>t −</i>1¿
2
(<i>t</i>2+2<i>t</i>+3)<i>≥</i>0
<i>t</i>4<i>−</i>4<i>t</i>+3<i>≥</i>0<i>⇔</i>¿ .
H
íng dÉn :
Ta cã <i>a</i>2+bc<i>≥</i>2<i>a</i>√bc=2 abc
√bc . Suy ra
1
<i>a</i>2+bc<i>≤</i>
√bc
<i>b</i>+<i>c</i>
4 abc .
<b>Bµi 13. Cho </b> <i>a , b , c ≥</i>0 vµ 1
1+<i>a</i>+
1
1+<i>b</i>+
1
1+<i>c≥</i>2 . Chøng minh r»ng : abc<i>≤</i>
1
8 .
H
íng dÉn :
1
1+<i>a</i>+
1
1+<i>b</i>+
1
1+<i>c≥</i>2 <i>⇒</i>
1
1+<i>a≥</i>
<i>b</i>
1+<i>b</i>+
<i>c</i>
1+<i>c≥</i>2
(1+<i>b</i>)(1+<i>c</i>)
Suy ra 1
(1+<i>a</i>)(1+<i>b</i>)(1+<i>c</i>)<i>≥</i>
8 abc
(1+<i>a</i>)(1+<i>b</i>)(1+<i>c</i>) .
<b>Bµi 14. Cho </b> <i>a , b , c</i> tháa m·n ®iỊu kiƯn <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>=1 . Chøng minh r»ng :
<i>a</i>
1
<i>b</i>
1
<i>c</i>
H
íng dÉn :
1+1
<i>a</i>=
<i>a</i>+1
<i>a</i> =
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>a</i>+<i>c</i>
<i>a</i> <i>≥</i>
2√ab+2√ac
<i>a</i> <i>≥</i>
44
<i>a</i> .
<b>Bµi 15.Cho </b> <i>a , b ≥</i>1 . Chøng minh r»ng : <i>a</i>√<i>b −</i>1+<i>b</i>√<i>a −</i>1<i>≤</i>ab .
H
íng dÉn :
<i>a</i>√<i>b −</i>1+<i>b</i>√<i>a −</i>1<i>≤</i>ab <i>⇔</i>√<i>a −</i>1
<i>a</i> +√
<i>b −</i>1
<i>b</i> <i>≤</i>1
mµ √<i>a −</i>1
<i>a</i> <i>≤</i>
<i>a −</i>1+1
2<i>a</i> =
1
2 .
<b>Bµi 16. Cho </b> <i>a , b , c</i>>0 . Chøng minh r»ng :
1
2<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>+
1
2<i>b</i>+<i>c</i>+<i>a</i>+
1
2<i>c</i>+<i>a</i>+<i>b≤</i>
1
4
1
<i>a</i>+
1
<i>b</i>+
1
<i>c</i>
H
íng dÉn : ¸p dơng 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i> <i>≥</i>
4
<i>x</i>+<i>y</i> (x, y >0 ).
<b>Bµi 17. Cho </b> <i>a , b , c</i>>0 . Chøng minh r»ng :
1
<i>a</i>+<i>b</i>+
1
<i>b</i>+<i>c</i>+
1
<i>c</i>+<i>a≤</i>
1
2
1
<i>a</i>+
1
<i>b</i>+
1
<i>c</i>
H
íng dÉn : ¸p dơng 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i> <i>≥</i>
4
<i>x</i>+<i>y</i> (x, y >0 ).
<b>Bµi 18. Cho </b> <i>a , b , c</i>>0 . Chøng minh r»ng :
a) <i>a</i>
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b≥</i>
3
2 ;
b) <i>a</i>
2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
c) 2
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>d</i>
<i>b c c d</i> <i>d a a b</i> <sub>. </sub>
d) <i>a</i>
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b</i>
+<i>b</i>+<i>c</i>
<i>a</i> +
<i>c</i>+<i>a</i>
<i>b</i> +
<i>a</i>+<i>b</i>
<i>c</i> <i>≥</i>
15
2 .
H
íng dÉn :
a) <i>a</i>
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b≥</i>
3
2 <i>⇔</i>(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)(
1
<i>b</i>+<i>c</i>+
1
<i>c</i>+<i>a</i>+
1
<i>a</i>+<i>b</i>)<i>≥</i>
9
2 .
<i>⇔</i>(2<i>a</i>+2<i>b</i>+2<i>c</i>)( 1
<i>b</i>+<i>c</i>+
1
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>a</i>+<i>b</i>)<i>≥</i>9 : luôn đúng.
b) <i>a</i>2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
2 <i>⇔</i>(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)(
<i>a</i>
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b</i>)<i>≥</i>
3
2(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>) .
c)
<i>b</i>+<i>c</i>=
<i>a</i>
2<i>a</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i> .
<b>Bµi 19. Cho </b> <i>a , b</i>>0 vµ <i>a</i>+<i>b</i>=1 . Chøng minh r»ng :
a) 1
ab+
1
<i>a</i>2+<i>b</i>2<i>≥</i>6 ; b)
2
ab+
3
<i>a</i>2+<i>b</i>2<i>≥</i>14 .
H
íng dÉn :
a) 1
ab+
1
<i>a</i>2+<i>b</i>2<i></i>6 <i>a</i>
2
+<i>b</i>2+ab<i></i>6 ab(<i>a</i>2+<i>b</i>2)<i></i>12<i>a</i>2<i>b</i>2<i></i>7 ab+1<i></i>0 .
Đặt <i>t</i>=ab , với <i>t ≤</i>1
4 . Suy ra <i>f</i>(<i>t</i>)=12<i>t</i>
2
<i>−</i>7<i>t</i>+1<i>≥</i>0 : ln đúng.
<b>Bµi 20.(ĐH2011A)Cho x, y, z là ba số thực thuộc đoạn [1; 4] vµ </b> <i>x ≥ y , x ≥ z</i> .
T×m giá trị nhỏ nhất của biểu thức <i>P</i>= <i>x</i>
2<i>x</i>+3<i>y</i>+
<i>y</i>
<i>y</i>+<i>z</i>+
<i>z</i>
<i>z</i>+<i>x</i> .
H
íng dÉn :
<i>P</i>= 1
2+3<i>y</i>
<i>x</i>
+ 1
1+<i>z</i>
<i>y</i>
+ 1
1+<i>x</i>
<i>z</i>
<i>≥</i> 1
2+3<i>y</i>
<i>x</i>
+ 2
1+
<i>y</i>
.
(áp dụng bất đẳng thức : 1
1+<i>a</i>+
1
1+<i>b≥</i>
2
1+√ab ( ab<i>≥</i>1 ). DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ
khi <i>a</i>=<i>b</i> hc ab=1 ).
DÊu “=” xẩy ra khi và chỉ khi <i>x</i>=<i>y</i> hoặc <i>x</i>=<i>z</i> (1).
Đặt
<i>x</i><i>y</i>=<i>t</i> , với <i>t</i>[1<i>;</i>2] . Ta cã <i>P≥</i>
<i>t</i>2
2<i>t</i>2+3+
2
1+<i>t</i> .
XÐt hµm sè <i>f</i>(<i>t</i>)= <i>t</i>
2
2<i>t</i>2+3+
2
1+<i>t</i> , víi <i>t∈</i>[1<i>;</i>2] . Ta cã <i>f '</i>(<i>t</i>)<0 .
Suy ra <i>f</i>(<i>t</i>)<i>≥ f</i>(2)=34
33 . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi <i>t</i>=2<i>⇔</i>
<i>x</i>
<i>y</i>=4<i>⇔x</i>=4<i>, y</i>=1 (2).
Suy ra <i>P≥</i>34
33 . Tõ (1) vµ (2) suy ra dÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi :
<i>x</i>=4<i>, y</i>=1<i>, z</i>=4 .
VËy min<i>P</i>=34
33 , khi : <i>x</i>=4<i>, y</i>=1<i>, z</i>=4 .
<b>Bài 21.(ĐH2011B)Cho a và b là các số thùc d¬ng tháa m·n </b>
2(<i>a</i>2+<i>b</i>2)+ab=(<i>a</i>+<i>b</i>)(ab+2) . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
<i>P</i>=4
3
<i>b</i>3+
<i>b</i>3
<i>a</i>3
<i>b</i>2+
<i>b</i>2
<i>a</i>2
H
ớng dẫn :
Đặt <i>t</i>=<i>a</i>
<i>b</i>+
<i>b</i>
Với 2(<i>a</i>2+<i>b</i>2)+ab=(<i>a</i>+<i>b</i>)(ab+2)<i></i>2
<i>b</i>+
<i>b</i>
<i>a</i>
1
<i>b</i>+
1
<i>a</i>
<i></i>2
<i>b</i>+
<i>b</i>
<i>a</i>
1
<i>b</i>+
1
<i>a</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
2
<i>a</i>+
2
<i>b</i>22(
<i>b</i>
<i>a</i>)
<i>x</i>+<i>y</i>2
<i>x</i>+<i>y</i>4<i></i>2
<i>A</i>=
.
<b>Bài 22.(ĐH2009D)Cho các số thực không âm x, y tháa m·n </b> <i>x</i>+<i>y</i>=1 . T×m giá trị
nhỏ nhất của biểu thức <i>S</i>=(4<i>x</i>2+3<i>y</i>)(4<i>y</i>2+3<i>x</i>)+25 xy .
<b>Bài 23.(ĐH2009B)Cho các số thực x, y thay đổi thỏa món </b> <i>x</i>+<i>y</i>3+4 xy<i></i>2
.Tìm giá
trị nhỏ nhất của biĨu thøc <i>A</i>=3(<i>x</i>4+<i>y</i>4+<i>x</i>2<i>y</i>2)<i>−</i>2(<i>x</i>2+<i>y</i>2)+1 .
H
íng dÉn :
<i>x</i>2
+<i>y</i>2¿2<i>−</i>2(<i>x</i>2+<i>y</i>2)+1
<i>A ≥</i>9
4¿
. DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi <i><sub>x</sub></i>2
=<i>y</i>2 .
Đặt <i>t</i>=<i>x</i>2+<i>y</i>2 , với
<i>x</i>+<i>y</i>2<i></i>2<i></i>0<i>x</i>+<i>y </i>1
<i>x</i>+<i>y</i>3+
<i>x</i>+<i>y</i>3+4 xy<i></i>2<i></i>
Suy ra
<i>x</i>+<i>y</i>¿2
¿
¿
<i>x</i>2
+<i>y</i>2<i>≥</i>¿
. DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi <i>x</i>=<i>y</i>=1
2 .
Suy ra <i>t ≥</i>1
2 . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi <i>x</i>=<i>y</i>=
1
2 .
Vµ <i>A ≥</i>
9
4<i>t</i>
2
<i>−</i>2<i>t</i>+1
. XÐt hµm sè 4 2 1
9
)
( 2
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i>
<i>f</i>
, ta cã <i>f '</i>(<i>t</i>)=
9
2<i>t −</i>2>0 .
Suy ra <i>f</i>(<i>t</i>)<i>≥ f</i>(1
2)=
9
16 . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi <i>t</i>=
1
2<i>⇔x</i>=<i>y</i>=
1
2 .
Suy ra <i>A ≥</i> 9
16 . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi <i>x</i>=<i>y</i>=
1
2 .
Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức A bằng 9
16 ; khi <i>x</i>=<i>y</i>=
1
2 .
<b>Bài 24.(ĐH2009A)Chứng minh rằng víi mäi sè thùc d¬ng x, y, z tháa m·n</b>
<i>x</i>(<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>)=3 yz , ta cã
<i>y</i>+<i>z</i>¿3
<i>x</i>+<i>z</i>¿3+3(<i>x</i>+<i>y</i>)(<i>x</i>+<i>z</i>)(<i>y</i>+<i>z</i>)<i>≤</i>5¿
<i>x</i>+<i>y</i>¿3+¿
¿
.
H
íng dÉn :
Ta cã
<i>y</i>+<i>z</i>¿2
<i>x</i>+<i>z</i>¿2<i>−</i>(<i>x</i>+<i>y</i>)(<i>x</i>+<i>z</i>)=¿
<i>x</i>+<i>y</i>¿2+¿
<i>x</i>(<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>)=3 yz<i>⇔</i>(<i>x</i>+<i>y</i>)(<i>x</i>+<i>z</i>)=4 yz<i>⇔</i>¿
.
Suy ra
<i>y</i>+<i>z</i>¿3
<i>y</i>+<i>z</i>¿2.(<i>y</i>+<i>z</i>)=3¿
vµ
<i>y</i>+<i>z</i>3
<i>y</i>+<i>z</i>2<i></i>2
<i>x</i>+<i>z</i>3=(2<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>)
<i>x</i>+<i>y</i>3+
(vì 2<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z </i>2(<i>y</i>+<i>z</i>) ).
<b>Bài 25.(ĐH2005D)Cho các số dơng x, y, z tháa m·n xyz=1. Chøng minh r»ng</b>
xy +
1+<i>y</i>3+<i>z</i>3
yz +
1+<i>z</i>3+<i>x</i>3
zx <i></i>33 .
<b>Bài 26.(ĐH2005A)Cho x, y, z là các số d¬ng tháa m·n </b> 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z</i>=4 . Chøng minh
r»ng 1
2<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>+
1
<i>x</i>+2<i>y</i>+<i>z</i>+
1
<i>x</i>+<i>y</i>+2<i>z≤</i>1 .
H
íng dÉn :
Ta cã 1
2<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z≤</i>
1
4
1
<i>x</i>+<i>y</i>+
1
<i>x</i>+<i>z</i>
2
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z</i>
x=y=z .
T¬ng tù ta cã : 1
<i>x</i>+2<i>y</i>+<i>z≤</i>
1
16
1
<i>x</i>+
2
<i>y</i>+
1
<i>z</i>
1
<i>x</i>+<i>y</i>+2<i>z≤</i>
1
16
1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
2
<i>z</i>
Suy ra 1
2<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>+
1
<i>x</i>+2<i>y</i>+<i>z</i>+
1
<i>x</i>+<i>y</i>+2<i>z≤</i>
1
4
1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z</i>
<b>Bài 27.(ĐH2006A)Cho hai số thực </b> <i>x ≠</i>0<i>, y ≠</i>0 thay đổi thỏa mãn điều kiện
(<i>x</i>+<i>y</i>)xy=<i>x</i>2+<i>y</i>2<i>−</i>xy . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức <i>A</i>= 1
<i>x</i>3+
1
<i>y</i>3 .
H
íng dÉn :
Ta cã (<i>x</i>+<i>y</i>)xy=<i>x</i>2+<i>y</i>2<i>−</i>xy<i>⇔</i>1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>=
1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>
2
<i>−</i> 3
xy <i>⇔</i>
<i>x</i>+
1
<i>y</i>
2
<i>−</i>
1
<i>y</i>
3
xy <i>≤</i>
3
4
1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>
2
.
DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi x=y .
Suy ra
<i>x</i>+
1
<i>y</i>
2
<i>−</i>4
<i>x</i>+
1
<i>y</i>
1
<i>x</i>+
1
<i>y≤</i>4 . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi <i>x</i>=<i>y</i>=
1
2 .
Vµ <i>A</i>=
<i>x</i>+
1
<i>y</i>
1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>
2
<i>−</i> 3
xy
<i>x</i>+
1
<i>y</i>
3
<i>≤</i>64 . DÊu “=” xÈy ra khi và chỉ khi
<i>x</i>=<i>y</i>=1
2 .
Vậy giá trị lớn nhất cña A b»ng 64; khi <i>x</i>=<i>y</i>=1
2 .
<b>Bài 28.Cho a là số cố định, còn x, y là các số thay đổi. Hãy tìm giá trị nhỏ nhất của </b>
biểu thức 2<i>x</i>
+ay+5¿2
<i>x −</i>2<i>y</i>+1¿2+¿
<i>A</i>=¿
.
H
íng dÉn :
min<i>A</i>=0<i>⇔</i>
<i>x −</i>2<i>y</i>+1=0
2<i>x</i>+ay+5=0
¿{
cã nghiÖm <i>⇔a≠ −</i>4 .
b)Với <i>a</i>=<i>−</i>4 . Khi ú
2<i>x </i>4<i>y</i>+52
<i>x </i>2<i>y</i>+12+
<i>A</i>=
Đặt <i>t</i>=<i>x −</i>2<i>y</i>+1 . Ta cã 2<i>t</i>+3¿
2
=5<i>t</i>2+12<i>t</i>+9=5
2
+9
5<i>≥</i>
9
5
<i>A</i>=<i>t</i>2+¿
.
Suy ra <i>A ≥</i>9
5 .DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi <i>t</i>=<i>−</i>
6
5 .
Suy ra min<i>A</i>=9
5 khi <i>t</i>=<i>−</i>
6
5 .
Vậy nếu <i>a </i>4 thì giá trị nhá nhÊt cña A b»ng 0,
và nếu <i>a</i>=<i></i>4 thì giá trị nhỏ nhất của A bằng 9
5 .
<b>Bài tơng tự: Cho c¸c sè thùc x, y tháa m·n </b> <i>x</i>+2<i>≤</i>2<i>y</i> . Tìm giá trị lớn nhất của
biểu thức <i>H</i>=5<i>x</i>2+20<i>y</i>2<i></i>20 xy+22<i>x </i>44<i>y</i>+26 .
<b>Bài 29. Cho các số thực x, y thỏa mÃn </b> <i><sub>x</sub></i>2
+<i>y</i>2=1+xy . Tìm giá trị lớn nhất, giá trị
nhỏ nhất của biểu thức <i>T</i>=<i>x</i>4+<i>y</i>4<i>− x</i>2 <i>y</i>2 .
íng dÉn :
Ta cã <i><sub>x</sub></i>2
+<i>y</i>2=1+xy<i>≥</i>2 xy vµ <i>x</i>2+<i>y</i>2=1+xy<i>≥−</i>2 xy . Suy ra <i></i>1<sub>3</sub><i></i>xy<i></i>1 .
và 1
+xy2<i></i>3<i>x</i>2<i>y</i>2=<i></i>2<i>x</i>2<i>y</i>2+2 xy+1
<i>x</i>2
+<i>y</i>22<i></i>3<i>x</i>2<i>y</i>2=
<i>T</i>=
.
Đặt <i>t</i>=xy . Suy ra max<i>T</i>=3
2 ; min<i>T</i>=
1
9 .
<b>Bµi 30.Cho c¸c sè thùc x, y tháa m·n </b> 0<i>≤ x </i>3 , 0<i> y </i>4 . Tìm giá trị lín nhÊt cđa
biĨu thøc <i>A</i>=(3<i>− x</i>)(4<i>− y</i>)(2<i>x</i>+3<i>y</i>) .
H
íng dÉn :
6(6<i>−</i>2<i>x</i>)(12<i>−</i>3<i>y</i>)(2<i>x</i>+3<i>y</i>)<i>≤</i>
1
6
6<i>−</i>2<i>x</i>+12<i>−</i>3<i>y</i>+2<i>x</i>+3<i>y</i>
3
3
=36 .
DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi 6-2x=12-3y=2x+3y hay x=0, y=2.
Vậy maxA=36; khi x=0, y=2.
<b>Bài 31.Cho các số thực x, y, z tháa m·n </b> <i>x ≥</i>3 , <i>y </i>4 , <i>z </i>2 . Tìm giá trị lớn nhÊt
cđa biĨu thøc <i>F</i>=√<i>x −</i>3
<i>x</i> +
√<i>y −</i>4
<i>y</i> +
√<i>z −</i>2
<i>z</i> .
H
íng dÉn :
Ta cã: <sub>√</sub><i>x −</i>3=
3 <i>≤</i>
<i>x −</i>3+3
2√3 =
<i>x</i>
2√3<i>⇔</i>
√<i>x −</i>3
<i>x</i> <i>≤</i>
1
2√3 . DÊu “=” xẩy ra khi và chỉ
khi x-3=3 hay x=6.
Tơng tự √<i>y −</i>4
<i>y</i> <i>≤</i>
1
4 . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi y=8.
<i>z</i> <i>≤</i>
1
2√2 . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chỉ khi z=4.
<b>Bài 32.Cho các số thực x, y, z thỏa mÃn </b> xy+yz+zx=4 . Tìm giá trị nhỏ nhất cđa
biĨu thøc <i><sub>F</sub></i>=<i>x</i>4+<i>y</i>4+<i>z</i>4 .
H
íng dÉn :
Ta cã <i>x</i>2
+<i>y</i>2+<i>z</i>2<i>≥</i>xy+yz+zx=4 . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi x=y=z= <i>±</i>2 .
<i>x</i>2+<i>y</i>2+<i>z</i>2¿2
¿
¿
<i>F</i>=<i>x</i>4+<i>y</i>4+<i>z</i>4<i>≥</i>¿
.
<b>Bµi 33.Cho x, y, z > 0 và x+y+z=1. Tìm giá trị lớn nhÊt cña </b> <i>P</i>= <i>x</i>
<i>x</i>+1+
<i>y</i>
<i>z</i>
<i>z</i>+1 .
H
Ta cã <i>P</i>=3<i>−</i>( 1
<i>x</i>+1+
1
<i>y</i>+1+
1
<i>z</i>+1) .
Mµ (<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>+3)( 1
<i>x</i>+1+
1
<i>y</i>+1+
1
<i>z</i>+1)<i>≥</i>9 <i>⇔</i>(
1
<i>x</i>+1+
1
<i>y</i>+1+
<i>z</i>+1)<i>≥</i>
9
4 .
DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi x=y=z= 1
3 .
Suy ra <i>P≤</i>3
4 . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chỉ khi x=y=z=
1
3 .
<b>Bài 34.Cho các số thực dơng a, b, c thỏa mÃn abc=1. Tìm giá trị nhỏ nhất cđa biĨu </b>
thøc <i>P</i>=bc
<i>a</i>2<i><sub>b</sub></i>
+<i>a</i>2<i>c</i>+
ac
<i>b</i>2<i><sub>a</sub></i>
+<i>b</i>2<i>c</i>+
ab
<i>c</i>2<i><sub>a</sub></i>
+<i>c</i>2<i>b</i> .
íng dÉn : Đặt <i>x</i>=1
<i>a</i> , <i>y</i>=
1
<i>b</i> , <i>z</i>=
1
<i>c</i> . Ta cã xyz=1 vµ
<i>P</i>= <i>x</i>
2
<i>y</i>+<i>z</i>+
<i>y</i>2
<i>z</i>+<i>x</i>+
<i>z</i>2
<i>x</i>+<i>y≥</i>
<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>
2 <i>≥</i>
3
2 . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi x=y=z=1.
<b>Bµi 35.(HSG TØnh NA 2007)</b>
a)Chøng minh r»ng :
<i>x</i>
3
>cos<i>x ,∀x∈</i>
b)Cho hai sè thùc x, y tháa m·n <i>a</i>=<i>x</i>+<i>y , b</i>=<i>y</i>+<i>z ,c</i>=<i>z</i>+<i>x</i> . Tìm giá trị nhỏ nhất , giá
trị lớn nhÊt cđa biĨu thøc <i>P</i>=<i>x</i>3+2<i>y</i>2+3<i>x</i>2+4 xy<i>−</i>5<i>x</i> .
<b>Bµi 36.(HSG TØnh NA 2006)Cho c¸c sè thùc x, y tháa m·n </b> 0<<i>x ≤ y</i><<i>π</i> . Chøng
minh r»ng (<i>x</i>3<i>−</i>6<i>x</i>)sin<i>y ≤</i>(<i>y</i>3<i>−</i>6<i>y</i>)sin<i>x</i> .
<b>Bµi 37.(HSG TØnh NA 2000)Cho hai sè thùc x, y tháa m·n </b> <i>x</i>>0<i>, y</i>>0<i>, x</i>+<i>y</i>=1 vµ m
lµ sè dơng cho trớc. Tìm giá trị lớn nhất của tổng <i>S</i>= 1
<i>x</i>2+<i>y</i>2+
<i>m</i>
xy .
<b>Bài 38.(HSG Tỉnh NA 2008)Cho các số thực dơng a, b, c . Tìm giá trị lớn nhÊt cđa </b>
biĨu thøc <i>P</i>= √bc
<i>a</i>+3<sub>√</sub>bc+
√ca
<i>b</i>+3<sub>√</sub>ca+
√ab
<i>c</i>+3<sub>√</sub>ab .
H
ớng dẫn :
Ta có 3<i>P</i>=3<i></i>( <i>a</i>
<i>a</i>+3bc+
<i>b</i>
<i>b</i>+3ca+
<i>c</i>
<i>c</i>+3ab) .
Đặt <i>Q</i>= <i>a</i>
<i>a</i>+3<sub>√</sub>bc+
<i>b</i>
<i>b</i>+3<sub>√</sub>ca+
<i>c</i>
<i>c</i>+3<sub>√</sub>ab . Ta cã
√<i>a</i>+√<i>b</i>+√<i>c</i>¿2
( <i>a</i>
<i>a</i>+3√bc+
<i>b</i>
<i>b</i>+3√ca+
<i>c</i>
<i>c</i>+3√ab)(<i>a</i>+3√bc+<i>b</i>+3√ca+<i>c</i>+3√ab)<i>≥</i>¿
√<i>a</i>+√<i>b</i>+√<i>c</i>¿2
¿
√<i>a</i>+√<i>b</i>+√<i>c</i>¿2+√ab+√bc+√ca
¿
¿
¿
<i>⇔Q ≥</i>¿
. DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi <i>a</i>=<i>b</i>=<i>c</i> .
Suy ra <i>P≤</i>3
4 . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi <i>a</i>=<i>b</i>=<i>c</i> .
Vậy giá trị lớn nhất của P b»ng 3
4 ; khi <i>a</i>=<i>b</i>=<i>c</i> .
<b>Bµi 39.(HSG TØnh NA 2009)Cho các số thực dơng x, y, z . Chøng minh r»ng </b>
1<i><sub>x</sub></i>+1
<i>y</i>+
1
<i>z≥</i>
36
9+<i>x</i>2<i>y</i>2+<i>y</i>2<i>z</i>2+<i>x</i>2<i>z</i>2 .
H
Ta cã 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z≥</i>
36
9+<i>x</i>2 <i>y</i>2+<i>y</i>2<i>z</i>2+<i>x</i>2<i>z</i>2<i>⇔</i>(xy+yz+zx)(9+<i>x</i>
2<i><sub>y</sub></i>2
+<i>y</i>2<i>z</i>2+<i>z</i>2<i>x</i>2)<i>−</i>36 xyz<i>≥</i>0
<i>⇔</i>3(√3xyz)2
Đặt <i>t</i>=<sub></sub>3xyz , với t>0. Ta có <i>t −</i>1¿
2
(<i>t</i>2+2<i>t</i>+3)<i>≥</i>0
<i>t</i>4<i><sub>−</sub></i><sub>4</sub><i><sub>t</sub></i>
+3<i>≥</i>0<i>⇔</i>¿ : luôn đúng.
<b>Bài 40.(HSG Tỉnh NA 2010B)</b>
a)Cho x, y là các số thực thỏa mÃn log4(<i>x</i>+2<i>y</i>)+log4(<i>x </i>2<i>y</i>)=1 . Tìm giá trị nhỏ
nhất của biểu thức <i>P</i>=2<i>x </i>|<i>y</i>| .
b)Cho các số thực dơng a, b, c thỏa m·n <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>=1 . Chøng minh r»ng
3
2
<i>ab</i> <i>bc</i> <i>ca</i>
<i>ab c</i> <i>bc a</i> <i>ca b</i> <sub>.</sub>
H
ớng dẫn:
b)Đặt <i>A</i>=
ab+<i>c</i> +
ca
ca+<i>a</i> . Ta có <i>A</i>
2<i><sub></sub></i><sub>3</sub>
ca
ca+<i>b</i>
3 . Suy ra <i>A</i>
2
<i></i>9
4 .
<b>Bài 41.(HSG Tỉnh NA2010A)</b>
a)Cho x, y là các sè thùc tháa m·n log4(<i>x</i>+2<i>y</i>)+log4(<i>x −</i>2<i>y</i>)=1 . Chøng minh r»ng
2<i>x −</i>|<i>y</i>|<i>≥</i>√15 .
b)Cho các số thực a, b, c không ng thi bng 0, tha món <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>2=2(<i>a</i>2+<i>b</i>2+<i>c</i>2)
. Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thøc <i>P</i>= <i>a</i>
3
+<i>b</i>3+<i>c</i>3
(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)(ab+bc+ca) .
H
íng dÉn :
b)Ta có
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>2=2(<i>a</i>2+<i>b</i>2+<i>c</i>2)<i></i>ab+bc+ca=1
4
. Suy ra
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>3
<i>P</i>=4(<i>a</i>
3
+<i>b</i>3+<i>c</i>3)
.
Đặt <i>x</i>= <i>a</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i> , <i>y</i>=
<i>b</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i> , <i>z</i>=
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i> . Ta cã
¿
<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>=1
xy+yz+zx=1
4
<i>⇔</i>
¿<i>y</i>+<i>z</i>=1<i>− x</i>
yz=<i>x</i>2<i>− x</i>+1
4
¿{
¿
.
Vµ <i>y</i>+<i>z</i>¿2<i>≥</i>4 yz<i>⇔</i>3<i>x</i>2<i>−</i>2<i>x ≤</i>0<i>⇔</i>0<i>≤ x ≤</i>2<sub>3</sub>
¿
Suy ra
1<i>− x</i>¿3<i>−</i>(1<i>− x</i>)
<i>x</i>3+¿=4<i>x</i>3+4<i>x</i>2<i>−</i>7<i>x</i>+3
<i>P</i>=4(<i>x</i>3+<i>y</i>3+<i>z</i>3)=4¿
.
XÐt hµm sè <i>f</i>(<i>x</i>)=4<i>x</i>3+4<i>x</i>2<i>−</i>7<i>x</i>+3 , víi <i>x∈</i>
3
<i>f '</i>(<i>x</i>)=12<i>x</i>2+8<i>x −</i>7=0<i>⇔x</i>=1
4 .
<b>Bµi 42.Cho các số thực dơng x, y, z thỏa mÃn </b> <i>x</i>+<i>y</i>+<i>z </i>3
2 . Tìm giá trị nhỏ nhất của
biĨu thøc <i>P</i>=<i>x</i>2+<i>y</i>2+<i>z</i>2+ 2
<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i> .
H
íng dẫn :
Đặt <i>t</i>=<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i> . Ta có (<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>)(1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z</i>)<i></i>9 <i>⇒</i>
1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z≥</i>
9
<i>t</i> .Víi <i>t∈</i>¿ .
Suy ra <i>P≥ t</i>+9
<i>t</i> . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi x=y=z=1.
<b>Bµi 43.Cho các số thực dơng x, y thỏa mÃn </b> 2
<i>x</i>+
3
<i>y</i>=6 . Tìm giá trị nhỏ nhất của
biểu thức <i>S</i>=<i>x</i>+<i>y</i> .
<b>Bài 44.Cho các số thực không âm x, y thỏa mÃn </b> <i>x</i>+<i>y</i>=1 .Tìm giá trị nhỏ nhất và
giá trị lớn nhất của biểu thức <i>P</i>= <i>x</i>
<i>y</i>+1+
<i>y</i>
<i>x</i>+1 .
<b>Bài 45.Cho các số thực dơng x, y, z thỏa m·n </b> <i><sub>x</sub></i>2
+<i>y</i>2+<i>z</i>2=1 . Chøng minh r»ng
<i>x</i>
<i>y</i>2+<i>z</i>2+
<i>y</i>
<i>z</i>2+<i>x</i>2+
<i>z</i>
<i>x</i>2+<i>y</i>2<i>≥</i>
3√3
2 .
H
íng dÉn :
Ta cã <i>x</i>
<i>y</i>2+<i>z</i>2+
<i>y</i>
<i>z</i>2+<i>x</i>2+
<i>z</i>
<i>x</i>2+<i>y</i>2<i>≥</i>
3√3
2 <i>⇔</i>
<i>x</i>2
<i>x</i>(1<i>− x</i>2)+
<i>y</i>2
<i>y</i>(1<i>− y</i>2)+
<i>z</i>2
<i>z</i>(1<i>− z</i>2)<i>≥</i>
3√3
2 .
XÐt hµm sè <i>f</i>(<i>t</i>)=<i>t</i>(1<i>−t</i>2) , víi <i>t∈</i>(0<i>;</i>1) . Ta cã <i>f</i>(<i>t</i>)<i>≤</i> 2
3√3 .
<b>Bµi 46.Cho n là số tự nhiên lớn hơn 1. Chứng minh rằng </b> <i>a</i>
<i>n</i>
+<i>bn</i>
2 <i>≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>
2
<i>n</i>
.
H
íng dÉn :
XÐt hµm sè <i>c − x</i>¿
<i>n</i>
<i>f</i>(<i>x</i>)=<i>xn</i>+¿ , víi c>0. Ta cã <i>f</i>(<i>x</i>)<i> f</i>(
<i>c</i>
2) .
Đặt <i>a</i>=<i>x</i> , <i>b</i>=<i>c x</i> . Suy ra <i>a</i>+<i>b</i>>0 .
VËy <i>a</i>
<i>n</i>
+<i>bn</i>
2 <i>≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>
2
<i>n</i>
.
<b>Bµi 47.(HSG12A-NA:2011-2012)</b>
Cho ba sè thùc <i>x y z</i>, , tháa m·n <i>x y z xyz</i> v <i>x</i>1,<i>y</i>1,<i>z</i>1. Tìm giá trị nhỏ
nhất cđa biĨu thøc
2 2 2
1
1 <i>y</i> 1
<i>x</i> <i>z</i>
<i>P</i>
<i>y</i> <i>z</i> <i>x</i>
.
Híng dÉn:
2 2 2
x 1 y 1 y 1 z 1 z 1 x 1
P
y z x
2 2 2
1 1 1 1 1 1
x y z x y z
<sub></sub> <sub></sub><sub></sub> <sub></sub>
Mà
2 2 2
x 1 y 1 y 1 z 1 z 1 x 1
y z x
1 1 1 1 1 1
x 1 y 1 z 1
x y y z x z
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
xy yz xz
(2).
Tõ (1) v (2) suy ra à
2 2 2
1 1 1 1 1 1 1 1 1
P 2
x y z x y z xy yz zx
<sub></sub> <sub></sub>
<sub>(3).</sub>
Tõu gi¶ thiÕt ta cã
1 1 1
1
xy yz zx <sub> </sub> <sub>(4).</sub>
M à
2 2 2
1 1 1 1 1 1
1
x y z xy yz zx <sub>(5).</sub>
2
1 1 1 1 1 1 1 1 1
3 3
x y z xy yz zx x y z
<sub> (6).</sub>
Tõ (3), (4), (5) v (6) suy ra à P 3 1 .
DÊu b»ng xÈy ra khi x y z 3.
Vậy giá trị nhỏ nhất của P l 3 1 .
<b>Bài 48.(HSG12B-NA:2011-2012)</b>
Cho x,y,z là các số thực dơng thỏa mÃn xyz=1. Tìm giá trị lín nhÊt cđa biĨu thøc
2 2 2
1 1 1
1 1 1
<i>P</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
.
___________________________________________________________________
<b>khai thác một số bất đẳng thức quen thuộc </b>
i.Phơng pháp biến i tng ng:
<b>Bài toán 1: Cho a, b là các sè thùc d¬ng. Chøng minh r»ng: </b> <i>a</i>
√<i>b</i>+
<i>b</i>
√<i>a≥</i>√<i>a</i>+√<i>b</i> .
<b>1.1)Cho a, b là các số thực dơng . Chứng minh r»ng </b> <i>a</i>
√<i>b</i>+
<i>b</i>
√<i>a</i>+
1
√<i>a</i>+<sub>√</sub><i>b≥</i>2 .
H
íng dÉn :
Ta cã <i>a</i>
√<i>b</i>+
<i>b</i>
√<i>a≥</i>√<i>a</i>+√<i>b</i> . Suy ra
<i>a</i>
√<i>b</i>+
<i>b</i>
√<i>a</i>+
1
√<i>a</i>+<sub>√</sub><i>b≥</i>√<i>a</i>+√<i>b</i>+
1
√<i>a</i>+<sub>√</sub><i>b≥</i>2 .
<b>1.2)Cho a, b, c là các số thực dơng. Chứng minh rằng </b>
<i>a</i>2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
2
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c≥</i>2 .
H
íng dÉn :
Ta chøng minh <i>a</i>2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
<i>a</i>2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
2 <i>⇔</i>
<i>a</i>2
<i>b</i>+<i>c</i>
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b</i>
3
2(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)
<i>⇔a</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
<i>c</i>+<i>a</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b</i>
2(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)
<i>⇔</i> <i>a</i>
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b≥</i>
3
2 <i>⇔</i>1+
<i>a</i>
<i>b</i>+<i>c</i>+1+
<i>b</i>
<i>c</i>+<i>a</i>+1+
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b≥</i>
9
2 .
Mµ 1+ <i>a</i>
<i>b</i>+<i>c</i>+1+
<i>b</i>
<i>c</i>+<i>a</i>+1+
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b≥</i>(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)
<i>a</i>+<i>b</i>+
1
<i>b</i>+<i>c</i>+
1
<i>c</i>+<i>a</i>
2 : ln đúng.
<b>1.3)Cho x, y, z là những số thực dơng . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức </b>
<i>P</i>= <i>x</i>
√<i>y</i>+<sub>√</sub><i>z</i>+
<i>y</i>
√<i>z</i>+<sub>√</sub><i>x</i>+
<i>z</i>
√<i>x</i>+<sub>√</sub><i>y</i>+
3
√<i>x</i>+<sub>√</sub><i>y</i>+<sub>√</sub><i>z</i> .
<b>1.4)Cho c¸c sè thùc d¬ng x, y, z tháa m·n </b> <i>x</i>+<i>y</i>+<i>z </i>3
2 . Tìm giá trị nhỏ nhất của
biểu thức <i>P</i>=<i>x</i>2+<i>y</i>2+<i>z</i>2+ 2
<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i> .
H
íng dÉn :
Đặt <i>t</i>=<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i> . Ta có (<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>)(1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z</i>)<i></i>9 <i></i>
1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z</i>
9
<i>t</i> .Với <i>t∈</i>¿ .
Suy ra <i>P≥ t</i>+9
<i>t</i> . DÊu “=” xẩy ra khi và chỉ khi x=y=z=1.
<b>Bài toán 1.5: </b>
a)Cho a, b, c là các số thực thỏa mÃn <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c ≥</i>0 . Chøng minh r»ng
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>3
<i>a</i>3
+<i>b</i>3+<i>c</i>3<i></i>
.
b)Cho a, b, c là các số thực. Chøng minh r»ng
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>¿2
¿
¿
<i>a</i>2
+<i>b</i>2+<i>c</i>2<i>≥</i>¿
.
<b>1.6)Cho x, y, z là các số thực dơng thỏa mÃn </b> xy+yz+xz=xyz . Chøng minh r»ng
<i>x</i>3
+<i>y</i>3+<i>z</i>3<i>≥</i>81 .
H
íng dÉn :
Ta cã
<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>¿3
¿
¿
<i>x</i>3+<i>y</i>3+<i>z</i>3<i>≥</i>¿
. Mµ xy+yz+xz=xyz<i>⇔</i>1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z</i>=1 .
Suy ra (<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>)(1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z</i>)<i>≥</i>9<i>⇔x</i>+<i>y</i>+<i>z ≥</i>9 .
VËy <i>x</i>3
+<i>y</i>3+<i>z</i>3<i></i>81 .
<b>1.7)Cho a, b, c là các số thực dơng thỏa mÃn </b> <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>=1 . Tìm giá trị nhỏ nhÊt cđa
biĨu thøc <i>P</i>=
3
+
1+<i>b</i>
+
3
.
H
ớng dẫn :
Đặt <i>x</i>= 1
1+<i>a</i> , <i>y</i>=
1
1+<i>b</i> , <i>z</i>=
1
1+<i>c</i> . Ta cã
1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z</i>=4 . Suy ra <i>x</i>+<i>y</i>+<i>z ≥</i>
9
4 .
DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi <i>x</i>=<i>y</i>=<i>z</i>=3
Suy ra <i>P</i>=<i>x</i>3+<i>y</i>3+<i>z</i>3<i>≥</i>81
64 . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi <i>x</i>=<i>y</i>=<i>z</i>=
3
4 hay
<i>a</i>=<i>b</i>=<i>c</i>=1
3 .
Vậy giá trị nhỏ nhất cña P b»ng 81
64 , khi <i>a</i>=<i>b</i>=<i>c</i>=
1
3 .
<b>1.8)Cho a, b, c là các số thực dơng. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức </b>
<i>P</i>=
<i>b</i>+<i>c</i>
+
<i>c</i>+<i>a</i>
+
<i>a</i>+<i>b</i>
.
Hớng dẫn:
Đặt <i>x</i>= <i>a</i>
<i>b</i>+<i>c</i> , <i>y</i>=
<i>b</i>
<i>c</i>+<i>a</i> , <i>z</i>=
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b</i> . Ta cã
<i>x</i>+
1
<i>y</i>+
1
<i>z≥</i>6 . Suy ra <i>x</i>+<i>y</i>+<i>z ≥</i>
3
2 .
<b>Bài toán 1.9: Cho a, b, c là các số thùc d¬ng . Chøng minh r»ng </b>
<i>a</i>
2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
2 .
Híng dÉn:
<i>a</i>2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
2 <i>⇔</i>(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)(
<i>a</i>
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b</i>)<i>≥</i>
3
2(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>) .
<i>⇔</i> <i>a</i>
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b≥</i>
3
2 <i>⇔</i>(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)(
1
<i>b</i>+<i>c</i>+
1
<i>c</i>+<i>a</i>+
1
<i>a</i>+<i>b</i>)<i>≥</i>
9
2 .
<i>⇔</i>(2<i>a</i>+2<i>b</i>+2<i>c</i>)( 1
<i>b</i>+<i>c</i>+
1
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>a</i>+<i>b</i>)<i>≥</i>9 : luôn đúng.
<b>1.10)Cho a, b, c là các số thực dơng thỏa mÃn </b> ab+bc+ca=1 . Chøng minh r»ng
<i>a</i>2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b≥</i>
√3
2 .
Híng dÉn:
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>¿2<i>≥</i>3(ab+bc+ca)<i>⇒a</i>+<i>b</i>+<i>c ≥</i>√3
¿ .
<b>1.11)Cho x, y, z là các số thực dơng thỏa mÃn </b> <i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>=1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của
biểu thức
<i>x</i>+<i>y</i>2
<i>y</i>+<i>z</i>2
<i>z</i>+<i>x</i>2
<i>P</i>=
.
Hớng dẫn:
Đặt <i>a</i>=<i>x</i>+<i>y , b</i>=<i>y</i>+<i>z ,c</i>=<i>z</i>+<i>x</i> . Ta cã <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>=2 và
<i>P</i>= <i>a</i>
2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
2 =1 .
<b>Bài toán 1.12:Cho x, y, z là các số thực dơng thỏa mÃn xyz=1. Chứng minh r»ng </b>
2
+
2
+
2
<i>≥</i>3 vµ
3
+
3
2
<i>≥</i>3 .
DÊu “=” xÈy ra khi nµo?
<b>1.13)Cho x, y, z là các số thực dơng thỏa mÃn </b> xyz=1 . Chøng minh r»ng
a) (<i>x</i>+<i>y</i>)2+(<i>y</i>+<i>z</i>)2+(<i>z</i>+<i>x</i>)2<i>≥</i>12 .
b) (<i>x</i>+<i>y</i>)3+(<i>y</i>+<i>z</i>)3+(<i>z</i>+<i>x</i>)3<i>≥</i>24 .
<b>1.14)Cho x, y, z là các số thực dơng thỏa mÃn </b> <i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>=1 . Chøng minh r»ng
<i>x</i>2+<i>y</i>2+<i>z</i>2<i>≥</i>1
3 vµ <i>x</i>
3
<b>1.15)Cho x, y, z là các số thực thỏa mÃn </b> <i><sub>x</sub></i>2
+<i>y</i>2+<i>z</i>2=1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của
biểu thức <i>P</i>=<i>x</i>3+<i>y</i>3+<i>z</i>3 .
<b>1.16)Cho x, y là các số thực thỏa mÃn </b> <i>x</i>2
+<i>y</i>2=1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu
thức <i><sub>P</sub></i>=<i>x</i>3+<i>y</i>3 .
<b>Bài toán 1.17: Cho </b> <i>a , b , c</i>>0 . Chøng minh r»ng :
1
<i>a</i>+<i>b</i>+
1
<i>b</i>+<i>c</i>+
1
<i>c</i>+<i>a≤</i>
1
2
1
<i>a</i>+
1
<i>b</i>+
1
<i>c</i>
H
íng dÉn : ¸p dơng 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i> <i>≥</i>
4
<i>x</i>+<i>y</i> (x, y >0 ).
<b>1.18)Cho a, b, c lµ các số thực dơng thỏa mÃn </b> <i>x </i>0<i>, y ≠</i>0 . Chøng minh r»ng
1
<i>a</i>+<i>b</i>+
1
<i>b</i>+<i>c</i>+
1
<i>c</i>+<i>a≤</i>
1
2 .
<b>1.19)Cho a, b, c là các số thực dơng thỏa mÃn </b> <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>=1 . Chứng minh rằng
ab
<i>a</i>+<i>b</i>+
bc
<i>b</i>+<i>c</i>+
ca
<i>c</i>+<i>a</i>
1
2 .
<b>1.20)Cho a, b, c là các số thực dơng thỏa mÃn </b> <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>=1 . Tìm giá trÞ lín nhÊt cđa
biĨu thøc <i>A</i>=
<i>a</i>+<i>b</i>+
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>c</i>+<i>a</i> .
Híng dÉn:
<i>A</i>=
<i>a</i>+<i>b</i>+
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>c</i>+<i>a≤</i>
<i>a</i>+<i>b</i>
2√<i>a</i>+<i>b</i>+
<i>b</i>+<i>c</i>
2√<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>c</i>+<i>a</i>
2√<i>c</i>+<i>a≤</i>
1
2(√<i>a</i>+<i>b</i>+√<i>b</i>+<i>c</i>+√<i>c</i>+<i>a</i>)
√<i>a</i>+<i>b</i>+√<i>b</i>+<i>c</i>+√<i>c</i>+<i>a</i>¿2<i>≤</i>6(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)=6<i>⇒</i>
¿ √<i>a</i>+<i>b</i>+√<i>b</i>+<i>c</i>+√<i>c</i>+<i>a ≤</i>√6
Suy ra <i>A ≤</i>√6
2 . DÊu “=” xÈy ra khi <i>a</i>=<i>b</i>=<i>c</i>=
1
3 .
<b>Bài toán 1.21.Chứng minh rằng với 3 số dơng a, b, c bất kì, ta luôn cã </b>
<i>a</i>
3
<i>a</i>2+ab+<i>b</i>2+
<i>b</i>3
<i>b</i>2+bc+<i>c</i>2+
<i>c</i>3
<i>c</i>2+ca+<i>a</i>2<i>≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
3 .
(Híng dÉn: Ta cã <i>a</i>
3
<i>a</i>2
+ab+<i>b</i>2<i>≥</i>
2<i>a −b</i>
3 ).
<b>1.22)Cho a, b, c là các số thực dơng thỏa mÃn </b> <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>=1 .Chøng minh r»ng
<i>a</i>
3
<i>a</i>2
+ab+<i>b</i>2+
<i>b</i>3
+bc+<i>c</i>2+
<i>c</i>3
<i>c</i>2
+ca+<i>a</i>2<i></i>
1
3 .
<b>1.23)Cho a, b, c là các số thực dơng tháa m·n </b> abc=1 .Chøng minh r»ng
<i>a</i>
3
<i>a</i>2
+ab+<i>b</i>2+
<i>b</i>3
<i>b</i>2
+bc+<i>c</i>2+
<i>c</i>3
<i>c</i>2
+ca+<i>a</i>2<i></i>1 .
<b>Bài toán 1.24:Cho a, b,c > 0. Chøng minh r»ng : </b>
+ab+<i>b</i>2+
+ab+<i>b</i>2<i></i>3
2(<i>a</i>+<i>b</i>) ).
<b>1.25)Cho a, b, c là các số thực d¬ng tháa m·n </b> <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>=1 .Chøng minh r»ng :
+ab+<i>b</i>2+
<b>1.26)Cho a, b, c là các số thực dơng thỏa mÃn </b> abc=1 .Chøng minh r»ng :
+ab+<i>b</i>2+
<i>b</i>2+bc+<i>c</i>2+<i>c</i>2+ca+<i>a</i>2<i></i>33 .<i>a</i>2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b≥</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
2 .
H
íng dÉn :
Ta cã <i>a</i>
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b≥</i>
3
2 <i>⇔</i>(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)(
1
<i>b</i>+<i>c</i>+
1
<i>c</i>+<i>a</i>+
1
<i>⇔</i>(2<i>a</i>+2<i>b</i>+2<i>c</i>)( 1
<i>b</i>+<i>c</i>+
1
<i>c</i>+<i>a</i>+
1
<i>a</i>+<i>b</i>)<i>≥</i>9 : luôn đúng.
và <i>a</i>2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b</i>
<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>
2 <i></i>(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)(
<i>a</i>
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>
<i>c</i>
<i>a</i>+<i>b</i>)<i></i>
3
2(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>) .
<b>1.28)Cho a, b, c là các số thùc d¬ng tháa m·n </b> <i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>=1 .Chøng minh r»ng :
<i>a</i>2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b</i>
1
2 .
<b>1.29)Cho a, b, c là các số thực d¬ng tháa m·n </b> <i>x</i>=<i>y</i>=2 .Chøng minh r»ng :
<i>a</i>2
<i>b</i>+<i>c</i>+
<i>b</i>2
<i>c</i>+<i>a</i>+
<i>c</i>2
<i>a</i>+<i>b≥</i>
3
2 .
II.Phơng pháp đa về hàm số một biến:
<b>2.1)Cho x, y là các số thực dơng thỏa mÃn </b> 4
<i>x</i>+
9
<i>y</i>=5 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu
thức <i>H</i>=<i>x</i>+<i>y</i>+ 4
<i>x</i>+<i>y</i> .
H
ớng dẫn :
Đặt <i>t</i>=<i>x</i>+<i>y</i> , víi 4
<i>x</i>+
9
<i>y</i>=5 .Ta cã : (<i>x</i>+<i>y</i>)(
4
<i>x</i>+
9
<i>y</i>)<i>≥</i>25<i>⇒x</i>+<i>y ≥</i>5<i>⇒t </i>5 .
Và <i>H</i>=<i>t</i>+4
<i>t</i> .
<b>2.2)Cho các số thực x, y, z thỏa mÃn </b> xy+yz+zx=1 . Tìm giá trị nhỏ nhÊt cđa biĨu
thøc <i>P</i>=<i>x</i>4+<i>y</i>4+<i>z</i>4+ 4
<i>x</i>4+<i>y</i>4+<i>z</i>4 .
H
ớng dẫn :
Đặt <i><sub>t</sub></i>=<i>x</i>4+<i>y</i>4+<i>z</i>4 , với <i>x</i>2+<i>y</i>2+<i>z</i>2<i></i>xy+yz+zx=1 . Suy ra
<i>x</i>2+<i>y</i>2+<i>z</i>2¿2
¿
¿
<i>x</i>4+<i>y</i>4+<i>z</i>4<i>≥</i>¿
.
+<i>b</i>2=1 . Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ
nhất của biểu thức <i>P</i>=(<i>a</i>+<i>b</i>)(2ab+<i>a</i>+<i>b</i>) .
H
ớng dẫn :
Ta có
<i>a</i>+<i>b</i>2+(<i>a</i>+<i>b</i>)<i></i>1
<i>a</i>+<i>b</i>2<i></i>(<i>a</i>+<i>b</i>)
<i>a</i>+<i>b</i>3+
=
<i>P</i>=(<i>a</i>+<i>b</i>)
.
Đặt <i>t</i>=<i>a</i>+<i>b</i> , víi <i>a</i>2+<i>b</i>2=1 . Suy ra <i>a</i>+<i>b</i>¿
2
<i>≤</i>2(<i>a</i>2+<i>b</i>2)<i>≤</i>2<i>⇔−</i>√2<i>≤ a</i>+<i>b≤</i>√2
¿
hay <i>t∈</i>[<i>−</i><sub>√</sub>2<i>;</i><sub>√</sub>2] . Vµ <i>P</i>=<i>t</i>3+<i>t</i>2<i>−t</i> , víi <i>t∈</i>[<i>−</i><sub>√</sub>2<i>;</i><sub>√</sub>2] .
<b>2.4)Cho x, y là các số thực dơng thỏa mÃn </b> <i>x</i>+<i>y</i>=xy . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu
H
íng dÉn :
Ta cã
<i>x</i>+<i>y</i>¿2<i>−</i>3 xy
<i>x</i>+<i>y</i>2<i></i>9(<i>x</i>+<i>y</i>)
<i>x</i>+<i>y</i>3<i></i>3
<i></i>9 xy=
<i>P</i>=(<i>x</i>+<i>y</i>)
.
Đặt <i>t</i>=<i>x</i>+<i>y</i> , với
<i>x</i>+<i>y</i>2
<i>x</i>+<i>y</i>=xy<i></i>1
4
<i>x</i>+<i>y </i>4 <i>t </i>4 .
<b>2.5)Cho x, y là các số thực dơng thỏa mÃn </b> 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>=1 . Tìm giá trị nhỏ nhÊt cđa biĨu
thøc <i>P</i>=<i>x</i>2+<i>y</i>2+ 4
<i>x</i>+<i>y</i> .
H
ớng dẫn :
<i>x</i>+<i>y</i>2<i></i>2(<i>x</i>+<i>y</i>)+ 4
<i>x</i>+<i>y</i>
<i>P</i>=
. Đặt <i>t</i>=<i>x</i>+<i>y</i> . Với (<i>x</i>+<i>y</i>)(1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>)<i></i>4<i>x</i>+<i>y </i>4 .
<b>2.6)Cho x, y, z là các số thực d¬ng tháa m·n </b> 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>=
1
<i>z</i> . Chøng minh r»ng
<i>x</i>
2
+<i>y</i>2
<i>z</i>2 +
<i>z</i>
<i>x</i>+<i>y≥</i>
33
4 . DÊu “=” xÈy ra khi nµo ?
H
íng dÉn :
<i>x</i>+<i>y</i>¿2
¿
¿
<i>x</i>2+<i>y</i>2
<i>z</i>2 +
<i>z</i>
<i>x</i>+<i>y≥</i>¿
. DÊu “=” xẩy ra khi <i>x</i>=<i>y</i>
Đặt <i>t</i>=<i>x</i>+<i>y</i>
<i>z</i> . Với
1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>=
1
<i>z</i>
<i>x</i>+<i>y</i>
<i>z</i> <i>≥</i>4 hay <i>t ≥</i>4 .DÊu “=” xÈy ra khi <i>x</i>=<i>y</i>=2<i>z</i> .
XÐt hµm sè <i>f</i>(<i>t</i>)=<i>t</i>
2
2+
1
<i>t</i> , víi <i>t </i>4 .
<b>2.7)Cho x, y, z là các số thực dơng. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức</b>
<i>P</i>=<i>x</i>2+<i>y</i>2+<i>z</i>2+ 2
<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i> .
H
íng dÉn :
<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>¿2
¿
¿
<i>P ≥</i>¿
. DÊu “=” xẩy ra khi <i>x</i>=<i>y</i>=<i>z</i> .
Đặt <i>t</i>=<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i> . Ta cã <i>P≥ f</i>(<i>t</i>)=<i>t</i>
2
3+
2
<i>t</i> víi <i>t</i>>0 .
<b>2.8)Cho x, y, z là các số thực dơng thỏa mÃn </b> xyz=1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu
thức <i>P</i>=<i>x</i>2+<i>y</i>2+<i>z</i>2+ 2
<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i> .
H
íng dÉn :
<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i>¿2
¿
¿
<i>P ≥</i>¿
. DÊu = xẩy ra khi <i>x</i>=<i>y</i>=<i>z</i> .
Đặt <i>t</i>=<i>x</i>+<i>y</i>+<i>z</i> . Ta cã <i>x</i>+<i>y</i>+<i>z ≥</i>3√3xyz=3<i>⇒t ≥</i>3
vµ <i>P≥ f</i>(<i>t</i>)=<i>t</i>
2
3+
2
<i>t</i> với <i>t </i>3 .
<b>2.9)Cho x, y là các số thùc d¬ng. Chøng minh r»ng </b>
4 xy(<i>x</i>2+<i>y</i>2)+<i>x</i>+<i>y ≥</i>6 xy .
H
íng dÉn :
4 xy(<i>x</i>2+<i>y</i>2)+<i>x</i>+<i>y ≥</i>6 xy <i>⇔</i>4(<i>x</i>2+<i>y</i>2)+1
<i>x</i>+
1
<i>y≥</i>6 .
<i>x</i>+<i>y</i>¿2+ 4
<i>x</i>+<i>y</i>
4(<i>x</i>2+<i>y</i>2)+1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>2
Đặt <i>t</i>=<i>x</i>+<i>y</i> . Xét hàm số <i>f</i>(<i>t</i>)=2<i>t</i>2+4
<i>t</i> , víi <i>t</i>>0 .
<b>2.10)Cho x, y lµ các số thực dơng thỏa mÃn </b> <i>x</i>2
+<i>y</i>2=xy(<i>x</i>+<i>y</i>) . Tìm giá trị nhỏ nhất
của biểu thức <i><sub>P</sub></i>=<i>x</i>3+<i>y</i>3<i></i>6 xy .
H
ớng dẫn :
<i>x</i>+<i>y</i>2
<i>x</i>+<i>y</i>3<i></i>3
<i>P</i>=
.
Đặt <i>t</i>=<i>x</i>+<i>y</i> . Víi <i>x</i>2+<i>y</i>2=xy(<i>x</i>+<i>y</i>) . Ta cã
<i>x</i>+<i>y</i>¿3
¿
¿
xy(<i>x</i>+<i>y</i>)<i>≤</i>¿
vµ
<i>x</i>+<i>y</i>¿2
¿
¿
¿
Suy ra
<i>x</i>+<i>y</i>¿2
¿
¿
¿
<i>x</i>+<i>y</i>¿3
¿
¿
¿
hay <i>x</i>+<i>y ≥</i>2 . Vµ <i><sub>P</sub></i>=<i>t</i>3<i>−</i>3<i>t</i>2 , với <i>t </i>2 .
<b>2.11)Cho x, y là các số thực dơng thỏa mÃn </b> <i>x</i>2+<i>y</i>2=xy(<i>x</i>+<i>y</i>) . Tìm giá trị nhá nhÊt
cđa biĨu thøc <i>P</i>=<i>x</i>3+<i>y</i>3<i>−</i>9(<i>x</i>+<i>y</i>)<i>−</i>6 xy .
<b>2.12)Cho a, b, c là các số thực dơng thỏa mÃn </b> <i>b</i>+<i>c</i>
2
=<i>a</i>(<i>b</i>+<i>c</i>)(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>)
<i>a</i>2+
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức <i>P</i>=<i>a</i>3+<i>b</i>3+<i>c</i>3+3(bc<i></i>2<i>a</i>)(<i>b</i>+<i>c</i>)<i></i>9(<i>a</i>+<i>b</i>+<i>c</i>) .
H
ớng dẫn :
Đặt <i>x</i>=<i>a , y</i>=<i>b</i>+<i>c</i> .
<b>2.13)Cho x, y, z là các số thực thỏa mÃn </b> <i><sub>x</sub></i>2
+<i>y</i>2+<i>z</i>2=1 . Tìm giá trị lớn nhất và giá
trÞ nhá nhÊt cđa biĨu thøc <i>P</i>=xy+yz+zx+ 4
xy+yz+zx+2 .
ớng dẫn :
Đặt <i>t</i>=xy+yz+zx , với <i>x</i>2+<i>y</i>2+<i>z</i>2=1<i>⇒−</i>1
2<i>≤</i>xy+yz+zx<i>≤</i>1 hay <i>t∈</i>
<i>t</i>+2 , víi <i>t∈</i>
<i>t</i>+2¿2
¿
<i>t</i>+2¿2
¿
¿
¿
<i>f '</i>(<i>t</i>)=1<i>−</i>4<sub>¿</sub>
.
<i>f</i>(0)=2<i>, f</i>(<i>−</i>1
2)=
13
6 , <i>f</i> (1)=
7
3 .
Suy ra <i>P</i><sub>max</sub>=<i>f</i>(1)=7
3 khi <i>t</i>=1 hay <i>x</i>=<i>y</i>=<i>z</i>=<i>±</i>
1
√3 .
vµ <i>P</i>min=<i>f</i>(0)=2 khi <i>t</i>=0 hay xy+yz+zx=0 vµ <i>x</i>2+<i>y</i>2+<i>z</i>2=1 .
<b>2.14)Cho x, y, z là các số thực dơng thỏa mÃn </b> 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>=
1
<i>z</i> .Chøng minh r»ng
<i>x</i>+<i>y</i>
<i>z</i> +
<i>z</i>
<i>x</i>+<i>y≥</i>
17
4 . DÊu “=” xÈy ra khi nào ?
<b>2.15)Cho x, y, z là các số thực dơng thỏa mÃn </b> 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>=
1
<i>z</i> . Tìm giá trị nhỏ nhÊt cđa
<b>2.16)Cho x, y, z lµ các số thực dơng thỏa mÃn </b> 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>=
1
<i>z</i> . Tìm giá trị nhỏ nhất của
biểu thức <i>P</i>=
<i>z</i>
3
+
<i>x</i>+<i>y</i>
.
<b>2.17)Cho x, y, z là các số thực dơng thỏa mÃn </b> 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>=
1
<i>z</i> . Tìm giá trị nhỏ nhất của
biĨu thøc <i>P</i>=
<i>z</i>
4
+
<i>x</i>+<i>y</i>
.
<b>2.18)Cho x, y, z lµ các số thực dơng thỏa mÃn </b> 1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>=
1
<i>z</i> . Tìm giá trị nhỏ nhất của
biểu thức <i>P</i>=
<i>x</i>+<i>y</i><i>z</i> +
<b>2.19)Cho x, y là các số thực dơng thỏa mÃn </b> <i>x</i>2
+<i>y</i>2+2=2(<i>x</i>+<i>y</i>)+xy . Tìm giá trị lớn
nhất và giá trị nhá nhÊt cđa biĨu thøc <i>A</i>=2 xy+√xy<i>−</i> 4
<i>x</i>+<i>y</i> .
Híng dÉn:
Ta cã <i>x</i>+<i>y</i>¿2+4<i>≤</i>2(<i>x</i>2+<i>y</i>2)+4=4(<i>x</i>+<i>y</i>)+2√xy<i>≤</i>5(<i>x</i>+<i>y</i>)
¿
<i>x</i>+<i>y</i>¿2<i>−</i>5(<i>x</i>+<i>y</i>)+4<i>≤</i>0<i>⇔</i>1<i>≤ x</i>+<i>y ≤</i>4
<i>⇒</i>¿ .
vµ <i>x</i>+<i>y</i>¿
2
<i>−</i>2(<i>x</i>+<i>y</i>)+2
2 xy+√xy=¿ . Suy ra
<i>x</i>+<i>y</i>¿2<i>−</i>2(<i>x</i>+<i>y</i>)+2<i>−</i> 4
<i>x</i>+<i>y</i>
<i>A</i>=¿
. Đặt <i>t</i>=<i>x</i>+<i>y</i> , với <i>t∈</i>[1<i>;</i>4] .
Khi đó <i>A</i>=<i>f</i>(<i>t</i>)=<i>t</i>2<i>−</i>2<i>t</i>+2<i>−</i>4
<i>t</i> ,víi <i>t∈</i>[1<i>;</i>4] .
<i>f '</i>(<i>t</i>)=2<i>t −</i>2+4
<i>t</i>2=
2<i>t</i>3<i>−</i>2<i>t</i>2+4
<i>t</i>2 =
2(<i>t</i>+1)(<i>t</i>2<i>−</i>2<i>t</i>+2)
<i>t</i>2 >0 .
Suy ra max<i>A</i>=<i>f</i>(4)=8 khi x=y=2; vµ min<i>A</i>=<i>f</i>(1)=5 khi <i>x</i>=<i>y</i>=1
2 .
<b>2.20)Cho x, y là các số thực thỏa mÃn </b> <i>x</i>4
+<i>y</i>4=2 xy . Tìm giá trị lớn nhất và giá trị
nhỏ nhÊt cđa biĨu thøc <i>x</i>+<i>y</i>¿
2
<i>A</i>=xy+3<i>x</i>2<i>y</i>2+2 xy(<i>x</i>2+<i>y</i>2)<i>−</i>¿ .
Híng dÉn:
Ta cã
<i>x</i>+<i>y</i>¿2
¿
<i>x</i>2+<i>y</i>2¿2
¿
<i>x</i>+<i>y</i>¿4
¿
¿
¿
¿
¿
<i>x</i>+<i>y</i>¿2<i>≤</i>4<i>⇔−</i>2<i>≤ x</i>+<i>y ≤</i>2
<i>x</i>+<i>y</i>¿4<i>≥</i>0<i>⇔</i>0<i>≤</i>¿
<i>x</i>+<i>y</i>¿2<i>−</i>¿
<i>⇒</i>4¿
.
Vµ 2
<i>x</i>+<i>y</i>¿2
<i>x</i>+<i>y</i>¿4<i>−</i>2¿
<i>A</i>=¿
Khi đó 2<i>A</i>=<i>f</i>(<i>t</i>)=<i>t</i>4<i>−</i>2<i>t</i>2 ,với <i>t∈</i>[<i>−</i>2<i>;</i>2]
<i>f '</i>(<i>t</i>)=4<i>t</i>3<i>−</i>4<i>t</i>=0<i>⇔t</i>=0<i>, t</i>=<i>±</i>1 .
<i>f</i>(0)=0<i>, f</i>(<i>±</i>1)=<i>−</i>1<i>, f</i>(<i>±</i>2)=8 .
Suy ra max<i>A</i>=4 khi <i>x</i>=<i>y</i>=<i>±</i>1 .
min<i>A</i>=<i>−</i>1
2 khi <i>x</i>=
1+
2 <i>, y</i>=
1<i>−</i>
2 hc
<i>x</i>=1<i>−</i>
2 <i>, y</i>=
1+
2 hc <i>x</i>=
<i>−</i>1+
2 <i>, y</i>=
<i>−</i>1<i>−</i>
2 hc
<i>x</i>=<i>−</i>1<i>−</i>
2 <i>, y</i>=
<i>−</i>1+
2 .
<b>2.21)Cho c¸c sè thùc </b> <i>x ≠</i>0<i>, y ≠</i>0 thỏa mÃn <i>x</i>4+<i>y</i>4+2=2(<i>x</i>2+<i>y</i>2)+xy . Tìm giá trị
lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức <i>A</i>=2<i>x</i>2<i>y</i>2+xy<i></i> 4
<i>x</i>2+<i>y</i>2 .
Híng dÉn:
Ta cã
<i>x</i>2+<i>y</i>2¿2+2<i>≤ x</i>4+<i>y</i>4+2=2(<i>x</i>2+<i>y</i>2)+xy<i>≤</i>5
2(<i>x</i>
2
+<i>y</i>2)
1
2¿
<i>x</i>2
+<i>y</i>2¿2<i>−</i>5(<i>x</i>2+<i>y</i>2)+4<i>≤</i>0<i>⇔</i>1<i>≤ x</i>2+<i>y</i>2<i>≤</i>4
<i>⇔</i>¿ .
vµ <i>x</i>
2
+<i>y</i>22<i></i>2(<i>x</i>2+<i>y</i>2)+2<i></i> 4
<i>x</i>2
+<i>y</i>2
<i>A</i>=
. Đặt <i><sub>t</sub></i>=<i>x</i>2+<i>y</i>2 , với <i>t</i>[1<i>;</i>4] .
<b>2.22)Cho x, y là các số thực dơng thỏa mÃn </b> 2(<i>x</i>3+<i>y</i>3)+<i>x</i>3<i>y</i>3=6<i>x</i>2<i>y</i>2 . Tìm giá trị lớn
nhất và giá trị nhá nhÊt cđa biĨu thøc <i>A</i>=4
<i>x</i>+
1
<i>y</i>
3
xy .
Híng dÉn:
Ta cã 2(<i>x</i>3+<i>y</i>3)+<i>x</i>3<i>y</i>3=6<i>x</i>2<i>y</i>2<i>⇔</i>4
<i>x</i>3+
1
<i>y</i>3
12
xy vµ
1
<i>y</i>
3
+2<i>≤</i>4
<i>x</i>3+
1
<i>y</i>3
12
xy <i>≤</i>3
1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>
2
.
<i>x</i>+
1
<i>y</i>
3
+2<i></i>3
<i>x</i>+
1
<i>y</i>
2
<i></i>1<i></i>1
<i>x</i>+
1
<i>y</i>1+3 .
Đặt <i>t</i>=1
<i>x</i>+
1
<i>y</i> , với <i>t</i>[1<i>;</i>1+3] .Ta có <i>A</i>=4<i>t</i>+<i>t</i>
2
<i>−t</i>+1<i>−</i> 1
2<i>t</i>+2 = <i>t</i>
2
+3<i>t</i>+1<i>−</i> 1
2<i>t</i>+2 .
XÐt hµm sè <i>f</i>(<i>t</i>) = <i>t</i>2+3<i>t</i>+1<i>−</i> 1
2<i>t</i>+2 ,víi <i>t∈</i>[1<i>;</i>1+√3] .
2<i>t</i>+2¿2
¿
¿
<i>f '</i>(<i>t</i>)=2<i>t</i>+3+2
¿
.
Suy ra min<i>A</i>=<i>f</i>(1)=19