Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (735.76 KB, 13 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span>Nguyễn Văn Tề. BẤT ĐẲNG THỨC VÀ GIÁ TRI LN NN 1)Cho x, y, z 0 và x y z 3 . Chứng minh: 2. 2. 2. x3 1 y2. . y3 1 z2. . z3 1 x2. . 3 2 2. GIẢI Ta có: VT + 3 = (. x3 1 y. y3. y2 ) (. 2. 1 z. 2. z2 ) (. z3 1 x. 2. x2 ). 0.25. y3 y3 1 z2 1 y2 VT ( ) ( ) 4 2 2 1 y2 2 1 y2 4 2 2 1 z2 2 1 z2 4 2 x3. 6. x3. 1 x2 ( ) 2 2 4 2 2 1 x 2 1 x z3. z3. 0.25. 6 6 6 x y z VT 33 33 33 4 2 16 2 16 2 16 2 0.25 3 3 9 VT ( x2 y 2 z 2 ) 6 2 2 23 2 2 2 8. 6. VT . 9 2 6 23. . 3 2 2. . 9 2 2. . 3 2 2. . 3 VP (đpcm) 2. ( Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi x = y = z = 1) 2)Cho x, y, z là các số thực dương lớn hơn 1 và thoả mãn điều kiện xy + yz + zx 2xyz Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức A = (x - 1)(y - 1)(z - 1).. GIẢI Ta có xy yz xz 2 xyz . 1 1 1 2 nên x y z. 1 1 1 y 1 z 1 ( y 1)( z 1) 1 1 2 (1) x y z y z yz. Tương tự ta có. 1 1 1 x 1 z 1 ( x 1)( z 1) 1 1 2 (2) y x z x z xz. 1 1 1 x 1 y 1 ( x 1)( y 1) 1 1 2 (3) y x y x y xy. Nhân vế với vế của (1), (2), (3) ta được ( x 1)( y 1)( z 1) . 1 8.
<span class='text_page_counter'>(2)</span> Nguyễn Văn Tề vậy Amax =. 1 3 x yz 8 2. . . 3. Với mọi số thực x, y thỏa điều kiện 2 x 2 y 2 xy 1 . Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức P . G. x4 y 4 . 2 xy 1. 1 5 1 1 1 2 xy 4 xy xy . ĐK: t . 5 3 3. Đặt t xy . Ta có: xy 1 2 x y 2 xy 4 xy xy 2. . Và xy 1 2 x y . 2. x Suy ra : P . . Do đó: P ' . . 2. y2. 2. 2 x2 y 2. 2 xy 1. 7 t 2 t 2 2t 1. . 7t 2 2t 1 . 4 2t 1. , P ' 0 t 0(th), t 1(kth). 2. 1 1 1 2 P P và P 0 . 4 5 3 15 1 2 1 1 KL: GTLN là và GTNN là ( HSLT trên đoạn ; ) 15 4 5 3 4)Với mọi số thực dương x; y; z thỏa điều kiện x y z 1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu. 1 1 1 thức: P x y z 2 . x y z G 2 1 12 (1). Dấu bằng xãy ra khi x . x 3 2 2 Tương tự: 18 y 12 (2) và 18 z 12 (3). z y Mà: 17 x y z 17 (4). Cộng (1),(2),(3),(4), ta có: P 19 .. Áp dụng BĐT Cô-si : 18 x . P 19 x y z . 5. Chứng minh. 1 . KL: GTNN của P là 19 . 3. a2 b2 c2 1 ab bc ca 2. . . ab bc ca a b c với mọi số dương a; b; c .. G 2. Ta có:. a ab ab 1 a a a ab (1) ab ab 2 2 ab. b2 1 c2 1 b bc (2), c ca (3). bc 2 ca 2 a2 b2 c2 1 ab bc ca a b c Cộng (1), (2), (3), ta có: ab bc ca 2. Tương tự:. . .
<span class='text_page_counter'>(3)</span> Nguyễn Văn Tề 6)Cho x, y, z là các số dương thỏa mãn. 1 1 1 1 1 1 4 . CMR: 1 x y z 2x y z x 2y z x y 2z. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 .( ); ( ( ); ) 2x y z 4 2x y z x 2y z 4 2y x z x y 2z 4 2z y x 1 1 1 1 + Lại có : ( ); xy 4 x y 1 1 1 1 ( ); yz 4 y z 1 1 1 1 ( ); xz 4 x z. +Ta có :. cộng các BĐT này ta được đpcm.. 7) Cho a, b, c 0 và a 2 b 2 c 2 3 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức a3 b3 c3 P 1 b2 1 c2 1 a2. GIẢI Ta có: P + 3 = P. 6 4 2. . a. 3. 1 b. a. 2. b2 . 3. 2 1 b2. . b. 3. 1 c. a. 2. 2 1 b2. 2. c. c2 . . 3. 1 a. 1 b 4 2. 2. . 2. a2. b3 2 1 c2. . b2 2 1 c2. . 1 c2 4 2. 1 a2 a6 b6 c6 33 33 33 16 2 16 2 16 2 2 1 a2 2 1 a2 4 2 9 3 9 3 3 3 3 9 P (a 2 b 2 c 2 ) 6 P 3 6 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 8 2 2 Để PMin khi a = b = c = 1 c3. c2. 8. Cho các số thực dương a,b,c thay đổi luôn thoả mãn : a+b+c=1.Chứng minh rằng : a b2 b c 2 c a 2 2. bc ca ab GIẢI 2 2 2 a b c b c a )( ) A B .Ta có :VT = ( bc ca ab bc c a a b.
<span class='text_page_counter'>(4)</span> Nguyễn Văn Tề 1 1 1 1 A 3 (a b) (b c) (c a) 2 a b b c c a 1 1 1 1 9 3 3 (a b)(b c)(c a )3 3 2 ab bc ca 2 3 A 2 a2 b2 c2 12 (a b c) 2 ( )( a b b c c a) ab bc ca 1 1 B.2 B 2 3 1 Từ đó tacó VT 2 VP 2 2 Dấu đẳng thức xảy ra khi a=b=c=1/3. 9. Cho 3 số dương x, y, z thỏa mãn : x +3y+5z 3 .Chứng minh rằng: 3xy 625 z 4 4 + 15 yz x 4 4 + 5 zx 81 y 4 4 45 5 xyz.. GIẢI Bất đẳng thức 4 4 4 x 2 2 + 9 y 2 2 + 25 z 2 9y 25 z 2 x 2 2 2 )2 VT ( x 3 y 5 z ) 2 ( x 3 y 5z. Đặt t =. 3. 45. 36. 2. 9(.3 x.3 y.5 z ) 3. ( x.3 y.5 z ) 2. .. ( x.3 y.5 z ) 2. x 3 y 5z ( x.3 y.5 z ) 1 do đó t 1 3 3. ta có. 3. Điều kiện .. 0 < t 1. XÐ hàm số f(t)= 9t +. Dấu bằng xảy ra khi: t=1 hay x=1; y=. 36 36 36 36t 27t 2 36t. 27 =45 t t t. 1 1 ; z= . 3 5. 10. Cho x, y, z là 3 số thực thuộc (0;1]. Chứng minh rằng. 1 1 1 5 xy 1 yz 1 zx 1 x y z Để ý rằng xy 1 x y 1 x 1 y 0 ;. yz 1 y z và tương tự ta cũng có zx 1 z x. GIẢI.
<span class='text_page_counter'>(5)</span> Nguyễn Văn Tề Vì vậy ta có: 1 1 1 x y z 111 x y z xy 1 yz 1 zx 1 yz 1 zx 1 xy 1. . x y z 3 yz 1 zx+y xy z. 1 z y x 5 yz 1 zx y xy z z y x 1 5 z y yz 5 11.Cho a, b, c là ba cạnh tam giác. Chứng minh. 1 2 b c 1 a 2 3a b 3a c 2a b c 3a c 3a b. GIẢI a b c Vì a, b, c là ba cạnh tam giác nên: b c a . c a b ab ca x, y , a z x, y , z 0 x y z , y z x , z x y . 2 2 Vế trái viết lại: ab ac 2a VT 3a c 3a b 2a b c x y z yz zx x y 2z z Ta có: x y z z x y z 2 z x y . x y z x y x 2x y 2y Tương tự: ; . yz x yz zx x yz 2 x y z x y z Do đó: 2. yz zx x y x yz 1 2 b c 1 2 Tức là: a 3a b 3a c 2a b c 3a c 3a b. Đặt. 12. Cho hai số dương x, y thỏa mãn: x y 5 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: P Cho hai số dương x, y thỏa mãn: x y 5 .. P. 4x y 2x y xy 4 GIẢI. 4x y 2x y 4 1 x y 4 y 1 x y xy 4 y x 2 4 y 4 x 2 2.
<span class='text_page_counter'>(6)</span> Nguyễn Văn Tề Thay y 5 x được: P . P bằng. 4 y 1 x 5 x 4 y 1 5 4 y 1 5 3 x 2 . 2 .x y 4 x 2 2 y 4 x 2 y 4 x 2 2. 3 3 khi x 1; y 4 Vậy Min P = 2 2. Lưu ý: Có thể thay y 5 x sau đó tìm giá trị bé nhất của hàm số g ( x) . 3x 5 3x 5 x(5 x) 4. 13. Cho x, y, z 0 thoả mãn x+y+z > 0. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P . x3 y 3 16 z 3. x y z. GIẢI Trước hết ta có: x3 y 3 Đặt x + y + z = a. Khi đó (với t =. x y 4. 3. (biến đổi tương đương) ... x y x y 0 2. x y 4P . 3. a. 64 z 3. 3. a z . 3. a. 64 z 3 3. 1 t 64t 3 3. z , 0 t 1) a. Xét hàm số f(t) = (1 – t)3 + 64t3 với t 0;1 . Có 1 2 f '(t ) 3 64t 2 1 t , f '(t ) 0 t 0;1 9. Lập bảng biến thiên 16 64 đạt được khi x = y = 4z > 0 Minf t GTNN của P là 81 81 t0;1. 1 1 1 14. Chứng minh: x y z 12 với mọi số thực x , y , z thuộc đoạn 1;3 . x y z GIẢI 3 Ta có: 1 t 3 t 1 t 3 0 t 2 4t 3 0 t 4 . t 3 3 3 Suy ra : x 4 ; y 4 ; z 4 x y z 1 1 1 Q x y z 3 12 x y z. 1 1 1 Q 1 1 1 3 x y z 6 x y z 12 x y z 2 x y z. 15.Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số y x 1 ln x . GIẢI. 3.
<span class='text_page_counter'>(7)</span> Nguyễn Văn Tề. x 1 . x x 1 y’= 0 x 1 ; y(1) = 0 vì y ln x là HSĐB x Khi 0 < x < 1 y ' 0 ; khi x > 1 y ' 0 . KL: miny = 0 x 1 .. TXĐ: D 0; ; y ' ln x . 16. Cho x, y, z là 3 số thực thuộc (0;1]. Chứng minh rằng. 1 1 1 5 xy 1 yz 1 zx 1 x y z Để ý rằng xy 1 x y 1 x 1 y 0 ;. GIẢI. yz 1 y z và tương tự ta cũng có zx 1 z x Vì vậy ta có: 1 1 1 x y z 111 x y z xy 1 yz 1 zx 1 yz 1 zx 1 xy 1. . x y z 3 yz 1 zx+y xy z. 1 z y x 5 vv yz 1 zx y xy z z y x 1 5 z y yz 5 17. Cho x, y, z là các số thực dương thỏa mãn: x2 + y2 + z2 3. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:. P. 1 1 1 1 xy 1 yz 1 zx Giải. . 1 1 1 9 1 xy 1 yz 1 zx . 2/. Ta có: (1 xy ) (1 yz ) (1 zx) . P. 9 9 2 3 xy yz zx 3 x y 2 z 2. Vậy GTNN là Pmin = P. 3 khi x = y = z 2. 9 3 6 2. 18. Cho a, b, c là các số thực thoả mãn a b c 3. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức M 4a 9b 16c 9a 16b 4c 16a 4b 9c .. GIẢI.
<span class='text_page_counter'>(8)</span> Nguyễn Văn Tề 3 Theo cô – si có 22 2b 2c 3 2a b c 6 . Tương tự …. . . . . . 3a 3b 3c. . Đặt u 2a ;3b ; 4c , v 2c ;3a ; 4b , w 2b ;3c ; 4a M u v w. . M uvw . 2a 2b 2c. 2. 2. 4a 4b 4c. . 2. Vậy M 3 29. Dấu bằng xảy ra khi a b c 1.. 19. Cho x, y, z 0 thoả mãn x+y+z > 0. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P GIẢI Trước hết ta có: x3 y 3 Đặt x + y + z = a. Khi đó (với t =. x y. 3. 2. 4. x y 4P . 3. a. ... x y x y 0. 64 z 3. 3. a z . 3. a. 64 z 3 3. 1 t 64t 3 3. z , 0 t 1) a. Xét hàm số f(t) = (1 – t)3 + 64t3 với t 0;1 . Có 1 2 f '(t ) 3 64t 2 1 t , f '(t ) 0 t 0;1 9. Lập bảng biến thiên 16 64 đạt được khi x = y = 4z > 0 Minf t GTNN của P là 81 81 t0;1. 20.Xét các số thực dương x, y, z thỏa mãn điều kiện x + y + z = 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:. P. x 2 (y z) y 2 (z x) z 2 (x y) yz zx xz. GIẢI 2. 2. 2. 2. 2. 2. x x y y z z y z z x x y 2 2 Nhận thấy : x + y – xy xy x, y . Ta có : P . Do đó : x3 + y3 xy(x + y) x, y > 0 Tương tự, ta có :. (*). hay. x 2 y2 x y x, y > 0 y x y2 z 2 y z y, z > 0 z y. z2 x 2 z x x, z > 0 x z Cộng từng vế ba bất đẳng thức vừa nhận được ở trên, kết hợp với (*), ta được: P 2(x + y + z) = 2 x, y, z > 0 và x + y + z = 1 1 Hơn nữa, ta lại có P = 2 khi x = y = z = . Vì vậy, minP = 2. 3. x3 y 3 16 z 3. x y z. 3.
<span class='text_page_counter'>(9)</span> Nguyễn Văn Tề 21. Cho x, y, z 0 thoả mãn x+y+z > 0. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P . Trước hết ta có: x y 3. 3. x y 4. Đặt x + y + z = a. Khi đó. 3. x3 y 3 16 z 3. x y z. 3. (biến đổi tương đương) ... x y x y 0 2. x y 4P . 3. a. a z . 64 z 3. 3. 3. a. 64 z 3 3. 1 t 64t 3 3. z (với t = , 0 t 1 ) a. Xét hàm số f(t) = (1 – t)3 + 64t3 với t 0;1 . Có 1 2 f '(t ) 3 64t 2 1 t , f '(t ) 0 t 0;1 9. Lập bảng biến thiên 16 64 đạt được khi x = y = 4z > 0 Minf t GTNN của P là 81 81 t0;1. a1 b1 c1 32 b a c c b a a c b . . 22.Cho a,b,c là ba số thực dương. Chứng minh: a 3 b3 c 3 . * Ta cm với a, b > 0 có a3 + b3 a2b + ab2 (*) Thật vậy: (*) (a + b)(a2 -ab + b2) - ab(a + b) 0 (a + b)(a - b)2 0 đúng Đẳng thức xẩy ra khi a = b. * Từ (*) a3 + b3 ab(a + b) b3 + c3 bc(b + c) c3 + a3 ca(c + a) 3 3 2(a + b + c3 ) ab(a + b) + bc(b + c) + ca(c + a) * Áp dụng BĐT co si cho 3 số dương ta có: 3 1 1 1 1 1 1 + 3 + 3 33 3 3 3 = 3 abc a a a a b c * Nhân vế với vế của (1) và (2) ta được BĐT cần cm Đẳng thức xẩy ra khi a = b = c.. 3. 3. 3. (1) (2). 23. Cho x, y, z là ba số thực dương thay đổi và thỏa mãn: x 2 y 2 z 2 xyz . Hãy tìm giá trị lớn nhất của biểu. P. thức:. P. x y z 2 2 . x yz y zx z xy 2. x y z 2 2 . x xy y zx z xy 2. Vì x; y; z 0 , Áp dụng BĐT Côsi ta có: P . x 2. 2 x yz. . y 2. 2 y zx. . z 2 z 2 xy. =.
<span class='text_page_counter'>(10)</span> Nguyễn Văn Tề 1 2 2 2 4 yz zx xy . 1 1 1 1 1 1 1 1 yz zx xy 1 x 2 y 2 z 2 4 y z z x x y 2 xyz xyz 2 1 xyz 1 2 xyz 2 . Dấu bằng xảy ra x y z 3 . Vậy MaxP =. 1 2. x 24. Cho x,y R và x, y > 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của P Đặt t = x + y ; t > 2. Áp dụng BĐT 4xy (x + y)2 ta có xy . 3. y3 x2 y2 ( x 1)( y 1). t2 4. t2 t 3 t 2 xy (3t 2) . Do 3t - 2 > 0 và xy nên ta có 4 xy t 1 t 2 (3t 2) t3 t2 t2 4 P t2 t2 t 1 4 t2 t 2 4t Xét hàm số f (t ) ; f '(t ) ; f’(t) = 0 t = 0 v t = 4. t2 (t 2)2 t 2 4 f’(t) 0 + f(t) +. P. +. +. 8 x y 4 x 2 Do đó min P = min f (t ) = f(4) = 8 đạt được khi (2; ) xy 4 y 2. 25.Cho x 0, y 0, x y 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức T. x y 1 x 1 y. khi đó 2 cos2 a sin 2 a cos3 a sin 3 a sin a cos a 1 sin a.cos a T sin a cos a sina.cos a sin a.cos a. Đặt x cos a; y sin a a 0; 2. 2.
<span class='text_page_counter'>(11)</span> Nguyễn Văn Tề Đặt t sin a cos a Với 0 a . . t2 1 2 sin a sin a.cos a 4 2 . 1 t 2 2 t 3 3t f t ; Khi đó T 2 t 1 t 4 3 f 't 2 2 f t f 2 2 2 0 t 1; t 1 1 1 Vậy min f t f 2 2 khi x y . Hay min T 2 khi x y . t1; 2 2 2. . . . 9 2 1 t 2t 1, t 4 2 9 1 f '(t) t 2 0 t 2 2 1 9 f (t) f ( ) 2 16 9 1 khi x y Vậy : A min 16 2 26.Cho các số thực không âm x, y thay đổi và thỏa mãn x + y = 1. Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức S = (4x2 + 3y)(4y2 + 3x) + 25xy. f (t) . S = (4x2 + 3y)(4y2 + 3x) + 25xy = 16x2y2 + 12(x3 + y3) + 34xy = 16x2y2 + 12[(x + y)3 – 3xy(x + y)] + 34xy = 16x2y2 + 12(1 – 3xy) + 34xy = 16x2y2 – 2xy + 12 Đặt t = x.y, vì x, y 0 và x + y = 1 nên 0 t ¼ Khi đó S = 16t2 – 2t + 12 1 S’ = 32t – 2 ; S’ = 0 t = 16 25 191 1 S(0) = 12; S(¼) = ;S( )= . Vì S liên tục [0; ¼ ] nên : 16 16 2 1 25 Max S = khi x = y = 2 2 2 3 2 3 x x 191 4 4 Min S = khi hay 2 3 2 3 16 y y 4 4. G.. 27.Chứng minh rằng với mọi số thực dương x, y, z thoả mãn x(x + y + z) = 3yz, ta 3 3 3 có: x y x z 3 x y x z y z 5 y z . Giải:. Từ giả thiết ta có: x2 + xy + xz = 3yz (x + y)(x + z) = 4yz Đặt a = x + y và b = x + z.
<span class='text_page_counter'>(12)</span> Nguyễn Văn Tề Ta có: (a – b)2 = (y – z)2 và ab = 4yz Mặt khác a3 + b3 = (a + b) (a2 – ab + b)2. 2(a 2 b2 ) a b ab 2. =. 2 2 (a b) 2 2ab a b ab . =. 2 (y z) 2 2yz y z 4yz . =. 2 (y z)2 4yz y z . 2. 2. 4(y z)2 y z 2(y z)2 (1) 2. Ta lại có: 3(x + y)(y +z)(z + x) = 12yz(y + z). 3(y + z)2 . (y + z) = 3(y + z)3. (2). Cộng từng vế (1) và (2) ta có điều phải chứng minh. 28. Cho a, b, c 0 và a 2 b 2 c 2 3 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức a3 b3 c3 P 1 b2 1 c2 1 a2 Ta có: P + 3 = P. 6 4 2. . a3 1 b. a. 2. b2 . 3. 2 1 b2. . b3 1 c. a. 2. 2 1 b2. 2. c3. c2 . . 1 a. 1 b 4 2. 2. . 2. a2. b3 2 1 c2. . b2 2 1 c2. . 1 c2 4 2. 1 a2 a6 b6 c6 33 33 33 16 2 16 2 16 2 2 1 a2 2 1 a2 4 2 9 3 9 3 3 3 3 9 P (a 2 b 2 c 2 ) 6 P 3 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 23 2 2 2 8 2 2 Để PMin khi a = b = c = 1 . c3. . c2. . 29.Cho x, y, z là các số thực dương lớn hơn 1 và thoả mãn điều kiện Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức A = (x - 1)(y - 1)(z - 1). 1 1 1 Ta có 2 nên x y z. 1 1 1 2 x y z.
<span class='text_page_counter'>(13)</span> Nguyễn Văn Tề 1 1 1 y 1 z 1 ( y 1)( z 1) 1 1 2 (1) x y z y z yz. Tương tự ta có. 1 1 1 x 1 z 1 ( x 1)( z 1) 1 1 2 (2) y x z x z xz. 1 1 1 x 1 y 1 ( x 1)( y 1) 1 1 2 (3) y x y x y xy. Nhân vế với vế của (1), (2), (3) ta được ( x 1)( y 1)( z 1) . vậy Amax =. 1 8. 1 3 x yz 8 2. 30. Cho x, y, z lµ 3 sè thùc d-¬ng tháa m·n xyz=1. Chøng minh r»ng 1 1 1 1 x y 1 y z 1 z x 1 §Æt x=a3 y=b3 z=c3 th× x, y, z >0 vµ abc=1.Ta cã a3 + b3=(a+b)(a2+b2-ab) (a+b)ab, do a+b>0 vµ a2+b2-ab ab. a3 + b3+1 (a+b)ab+abc=ab(a+b+c)>0 . 1 1 3 a b 1 ab a b c 3. T¬ng tù ta cã. 1 1 , 3 b c 1 bc a b c 3. 1 1 3 c a 1 ca a b c 3. Céng theo vÕ ta cã. 1 1 1 1 1 1 = 3 + 3 + 3 3 3 x y 1 y z 1 z x 1 a b 1 b c 1 c a3 1. . 1 1 1 1 1 c a b 1 = a b c ab bc ca a b c . DÊu b»ng x¶y ra khi x=y=z=1.
<span class='text_page_counter'>(14)</span>