Câu hỏi:
25/07/2023 163Cho a, b, c > 0. Chứng minh rằng:
\(\sqrt {\frac{{{a^3}}}{{5{a^2} + {{\left( {b + c} \right)}^2}}}} + \sqrt {\frac{{{b^3}}}{{5{b^2} + {{\left( {c + a} \right)}^2}}}} + \sqrt {\frac{{{c^3}}}{{5{c^2} + {{\left( {a + b} \right)}^2}}}} \le \sqrt {\frac{{a + b + c}}{3}} \).
Sách mới 2k7: Bộ 20 đề minh họa Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. form chuẩn 2025 của Bộ giáo dục (chỉ từ 49k/cuốn).
Quảng cáo
Trả lời:
Lời giải
Áp dụng BĐT Bunhiacopxki, ta có:
\({\left( {\sqrt {\frac{{{a^3}}}{{5{a^2} + {{\left( {b + c} \right)}^2}}}} + \sqrt {\frac{{{b^3}}}{{5{b^2} + {{\left( {c + a} \right)}^2}}}} + \sqrt {\frac{{{c^3}}}{{5{c^2} + {{\left( {a + b} \right)}^2}}}} } \right)^2}\)
\( = {\left( {\sqrt a \sqrt {\frac{{{a^2}}}{{5{a^2} + {{\left( {b + c} \right)}^2}}}} + \sqrt b \sqrt {\frac{{{b^2}}}{{5{b^2} + {{\left( {c + a} \right)}^2}}}} + \sqrt c \sqrt {\frac{{{c^2}}}{{5{c^2} + {{\left( {a + b} \right)}^2}}}} } \right)^2}\)
\( \le \left( {a + b + c} \right)\left( {\frac{{{a^2}}}{{5{a^2} + {{\left( {b + c} \right)}^2}}} + \frac{{{b^2}}}{{5{b^2} + {{\left( {c + a} \right)}^2}}} + \frac{{{c^2}}}{{5{c^2} + {{\left( {a + b} \right)}^2}}}} \right)\)
Ta cần chứng minh: \(\frac{{{a^2}}}{{5{a^2} + {{\left( {b + c} \right)}^2}}} + \frac{{{b^2}}}{{5{b^2} + {{\left( {c + a} \right)}^2}}} + \frac{{{c^2}}}{{5{c^2} + {{\left( {a + b} \right)}^2}}} \le \frac{1}{3}\).
Không mất tính tổng quát ta giả sử
\(a + b + c = 1;\;a \ge b \ge c \Rightarrow a \ge \frac{1}{3} \ge c\)
BĐT trở thành
• Xét \(c \ge \frac{1}{8}\), thì ta có:
\(9 - \sum {\frac{{27{a^2}}}{{6{a^2} - 2a + 1}} = } \sum {\left( {12a - 1 - \frac{{27{a^2}}}{{6{a^2} - 2a + 1}}} \right) = } \sum {\frac{{{{\left( {3a - 1} \right)}^2}\left( {8a - 1} \right)}}{{6{a^2} - 2a + 1}} \ge 0} \)
• Xét \(c \le \frac{1}{8}\), thì ta có:
\(6\left( {VT - VP} \right) = \frac{{2a - 1}}{{6{a^2} - 2a + 1}} + \frac{{2b - 1}}{{6{b^2} - 2b + 1}} + \frac{{2c - 1}}{{6{c^2} - 2c + 1}}\)
\( = \frac{{a - b - c}}{{6{a^2} - 2a + 1}} + \frac{{b - c - a}}{{6{b^2} - 2b + 1}} + \frac{{6{c^2}}}{{6{c^2} - 2c + 1}}\)
\( = \frac{{2{{\left( {a - b} \right)}^2}\left( {3c - 2} \right)}}{{\left( {6{a^2} - 2a + 1} \right)\left( {6{b^2} - 2b + 1} \right)}} + c\left( {\frac{{6c}}{{6{c^2} - 2c + 1}} - \frac{1}{{6{a^2} - 2a + 1}} - \frac{1}{{6{b^2} - 2b + 1}}} \right)\)
Ta cần chứng= minh \(\frac{1}{{6{a^2} - 2a + 1}} - \frac{1}{{6{b^2} - 2b + 1}} \ge \frac{{6c}}{{6{c^2} - 2c + 1}}\)
Do \(c \le \frac{1}{8} \Rightarrow \frac{{6c}}{{6{c^2} - 2c + 1}} \le 1\)
Suy ra cần chứng minh \(\frac{1}{{6{a^2} - 2a + 1}} - \frac{1}{{6{b^2} - 2b + 1}} \ge 1\)
+) Xét \(b \le \frac{1}{3} \Rightarrow \frac{1}{{6{b^2} - 2b + 1}} \ge 1\)
+) Xét \(b \ge \frac{1}{3}\). Áp dụng BĐT Cauchy ta có:
4 ³ 6(a2 + b2) − 2(a + b) + 2
Hay [2(a + b) + c](a + b + c) ³ 3(a2 + b2)
Do \(b \ge \frac{1}{3}\) Þ 3b ³ a Þ [2(a + b) + c](a + b + c) ³ 2(a + b)2
= 3(a + b)2 + 4ab − a2 − b2 ³ 3(a2 + b2) + 3ab − a2 ³ 3(a2 + b2).
Vậy BĐT được chứng minh.
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Câu 2:
Câu 3:
Câu 4:
Câu 5:
Câu 6:
Câu 7:
5920 câu Trắc nghiệm tổng hợp môn Toán 2023 có đáp án (Phần 1)
7881 câu Trắc nghiệm tổng hợp môn Toán 2023 cực hay có đáp án ( Phần 1)
135 câu Bài tập Hình học mặt nón, mặt trụ, mặt cầu cực hay có lời giải (P1)
80 câu Trắc nghiệm Tích phân có đáp án (Phần 1)
124 câu Trắc nghiệm Ôn tập Toán 12 Chương 3 Hình học có đáp án (Phần 1)
20 câu Trắc nghiệm Phương trình đường thẳng trong không gian có đáp án (Nhận biết)
15 câu Trắc nghiệm Số phức có đáp án (Vận dụng)
7 câu Trắc nghiệm Khối đa diện lồi và khối đa diện đều có đáp án (Vận dụng)
Hãy Đăng nhập hoặc Tạo tài khoản để gửi bình luận