Câu hỏi:

28/12/2025 43 Lưu

Cho các số thực a, b, c dương thỏa mãn a+b+c=3. Chứng minh rằng

  \(\frac{{{a^3}}}{{{a^2} + b}} + \frac{{{b^3}}}{{{b^2} + c}} + \frac{{{c^3}}}{{{c^2} + a}} \ge \frac{3}{2}\).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Với các số thực a, b, c dương thỏa mãn a + b + c = 3. Áp dụng bất đẳng thức AM-GM, ta có:

 \(\frac{{{a^3}}}{{{a^2} + b}} = a - \frac{{ab}}{{{a^2} + b}} \ge a - \frac{{ab}}{{2a\sqrt b }} = a - \frac{{\sqrt b }}{2};\)

Tương tự: \(\frac{{{b^3}}}{{{b^2} + c}} = b - \frac{{bc}}{{{b^2} + c}} \ge b - \frac{{bc}}{{2b\sqrt c }} = b - \frac{{\sqrt c }}{2};\)

\(\frac{{{c^3}}}{{{c^2} + a}} = c - \frac{{ca}}{{{c^2} + a}} \ge c - \frac{{ca}}{{2c\sqrt a }} = c - \frac{{\sqrt a }}{2}.\)

Vậy:

\(P = \frac{{{a^3}}}{{{a^2} + b}} + \frac{{{b^3}}}{{{b^2} + c}} + \frac{{{c^3}}}{{{c^2} + a}} \ge a - \frac{{\sqrt b }}{2} + b - \frac{{\sqrt c }}{2} + c - \frac{{\sqrt a }}{2} = \left( {a + b + c} \right) - \frac{1}{2}\left( {\sqrt a  + \sqrt b  + \sqrt c } \right)\)

Mặt khác, ta có:

   \({\left( {\sqrt a  - \sqrt b } \right)^2} + {\left( {\sqrt b  - \sqrt c } \right)^2} + {\left( {\sqrt c  - \sqrt a } \right)^2} \ge 0 \Leftrightarrow a + b + c \ge \sqrt {ab}  + \sqrt {bc}  + \sqrt {ca} \)

   \( \Leftrightarrow 3\left( {a + b + c} \right) \ge {\left( {\sqrt a  + \sqrt b  + \sqrt c } \right)^2} \Leftrightarrow \sqrt 3 \sqrt {\left( {a + b + c} \right)}  \ge \sqrt a  + \sqrt b  + \sqrt c \)

\( \Leftrightarrow  - \left( {\sqrt a  + \sqrt b  + \sqrt c } \right) \ge  - \sqrt 3 \sqrt {a + b + c}  =  - 3\)

\( \Rightarrow P \ge 3 - \frac{1}{2}.3 = \frac{3}{2}.\)

Vậy \(P \ge \frac{3}{2}.\)

Dấu bằng xảy ra khi: \(\left\{ \begin{array}{l}a = b = c\\a + b + c = 3\\{a^2} = b\\{b^2} = c\\{c^2} = a\end{array} \right. \Leftrightarrow a = b = c = 1.\)         

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

a) Tính giá trị các biểu thức:

\(A = \sqrt {36}  - \sqrt 4 \);             \(B = \sqrt {{{\left( {4 - \sqrt {15} } \right)}^2}}  + \sqrt {15} \) ;       C=\(\frac{{\sqrt {12}  + \sqrt {27} }}{{\sqrt 3 }}\)

b) Cho biểu thức P = \(\left( {\frac{1}{{\sqrt x  - 3}} + \frac{1}{{x - 9}}} \right):\frac{{\sqrt x  + 4}}{{\sqrt x  + 3}}\)   với \(x \ge 0,x \ne 9\).

1) Rút gọn biểu thức P.

2) Tính giá trị của x để P = \(\frac{1}{2}\).

Lời giải

a) Tính giá trị các biểu thức:

\(A = \sqrt {36}  - \sqrt 4 \)= 6-2=4;

\(B = \sqrt {{{\left( {4 - \sqrt {15} } \right)}^2}}  + \sqrt {15} \)=\(\left| {4 - \sqrt {15} } \right| + \sqrt {15}  = 4 - \sqrt {15}  + \sqrt {15}  = 4\);

C=\(\frac{{\sqrt {12}  + \sqrt {27} }}{{\sqrt 3 }}\)\(\frac{{\sqrt {4.3}  + \sqrt {9.3} }}{{\sqrt 3 }} = \frac{{2\sqrt 3  + 3\sqrt 3 }}{{\sqrt 3 }} = \frac{{5\sqrt 3 }}{{\sqrt 3 }} = 5\).

b) Cho biểu thức P = \(\left( {\frac{1}{{\sqrt x  - 3}} + \frac{1}{{x - 9}}} \right):\frac{{\sqrt x  + 4}}{{\sqrt x  + 3}}\)   với \(x \ge 0,x \ne 9\).

1) Rút gọn biểu thức P.

Với \(x \ge 0,x \ne 9\). Ta có:

P = \(\left( {\frac{1}{{\sqrt x  - 3}} + \frac{1}{{x - 9}}} \right):\frac{{\sqrt x  + 4}}{{\sqrt x  + 3}} = \left( {\frac{{\left( {\sqrt x  + 3} \right)}}{{\left( {\sqrt x  - 3} \right)\left( {\sqrt x  + 3} \right)}} + \frac{1}{{\left( {\sqrt x  - 3} \right)\left( {\sqrt x  + 3} \right)}}} \right).\frac{{\sqrt x  + 3}}{{\sqrt x  + 4}}\)

= \(\frac{{\sqrt x  + 3 + 1}}{{\left( {\sqrt x  - 3} \right)\left( {\sqrt x  + 3} \right)}}.\frac{{\sqrt x  + 3}}{{\sqrt x  + 4}} = \frac{{\sqrt x  + 4}}{{\left( {\sqrt x  - 3} \right)\left( {\sqrt x  + 3} \right)}}.\frac{{\sqrt x  + 3}}{{\sqrt x  + 4}} = \frac{1}{{\sqrt x  - 3}}.\)

Vậy với \(x \ge 0,x \ne 9\) thì P =\(\frac{1}{{\sqrt x  - 3}}\).

2) Tính giá trị của x để P = \(\frac{1}{2}\).

Với \(x \ge 0,x \ne 9\) để  P =\(\frac{1}{2}\)thì \(\frac{1}{{\sqrt x  - 3}}\)= \(\frac{1}{2}\)\( \Rightarrow 2 = \sqrt x  - 3 \Leftrightarrow \sqrt x  = 5 \Leftrightarrow x = 25\) (thỏa mãn)

Vậy x = 25 thì P = \(\frac{1}{2}\).

Lời giải

a) Chứng minh rằng tứ giác AFHE nội tiếp.

Cho tam giác ABC không cân và có ba góc nhọn. Các đường cao AD, BE, CF cắt nhau (ảnh 1)

Tứ giác AFHE có \(\widehat {{\rm{AF}}H} = \widehat {AEH} = {90^0}\)(GT)\( \Rightarrow \)tứ giác AFHE nội tiếp đường tròn đường kính AH.

b) Chứng minh rằng \(\)∆EAD ~∆EFC

Cho tam giác ABC không cân và có ba góc nhọn. Các đường cao AD, BE, CF cắt nhau (ảnh 2)

Xét ∆EAD và ∆EFC có:

\(\widehat {EAD} = \widehat {{\rm{EF}}C}\)( hai góc nội tiếp cùng chắn ,tứ giác AFHE nội tiếp);

Tứ giác CDHE có \(\widehat {CDH} = \widehat {CEH} = {90^0}\)(GT) nên nội tiếp đường tròn đường kính CH \( \Rightarrow \widehat {ADE} = \widehat {FCE}\)( hai góc nội tiếp cùng chắn );


c) Kẻ DE cắt đường tròn đường kính AC tại M ( \(M \ne D\)); DF cắt đường tròn đường kính AB tại N( \(N \ne D\)). Gọi \(K = FM \cap EN\). Chứng minh rằng AF = AM và đường thẳng EF đi qua trung điểm của đoạn thẳng HK.

Cho tam giác ABC không cân và có ba góc nhọn. Các đường cao AD, BE, CF cắt nhau (ảnh 3)

Tứ giác AEDB có\(\widehat {AEB} = \widehat {ADB} = {90^0}\)(GT) nên nội tiếp đường tròn đường kính AB ( gọi là (P))     \( \Rightarrow \widehat {BAC} = \widehat {EDC}\)( cùng bù với  ( hai góc nội tiếp bằng nhau chắn hai cung bằng nhau)

\( \Rightarrow C\) là điểm chính giữa của \( \Rightarrow AC\) là trung trực của FM ( quan hệ vuông góc giũa đường kính và dây) \( \Rightarrow {\rm{AF}} = AM;\)

Tương tự, tứ giác AFDC có \(\widehat {{\rm{AF}}C} = \widehat {ADC} = {90^0}\)(GT) nên nội tiếp đường tròn đường kính AC ( gọi là (Q))\( \Rightarrow \widehat {BAC} = \widehat {BDF}\)( cùng bù với  ( hai góc nội tiếp bằng nhau chắn hai cung bằng nhau) \( \Rightarrow B\)là điểm chính giữa của AB là trung trực của EN ( quan hệ vuông góc giữa đường kính và dây) \( \Rightarrow AB \bot EN;\) mà \(AB \bot CF\)(GT) NE // CF ( cùng vuông góc với AB) hay HF //EK.

Tương tự:FK // HE ( cùng vuông góc với AC), tứ giác HFKE có các cạnh đối song song nên là hình bình hành suy ra đường chéo EF đi qua trung điểm của đoạn thẳng HK.

Câu 3

a) Giải hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 5\\3x - 2y = 5\end{array} \right.\).

b) Giải phương trình: \({x^2} - 9x + 14 = 0\).

c) Cho phương trình: \({x^2} - (m + 2)x + m - 3 = 0\)(*), với m là tham số.

1) Chứng minh rằng phương trình (*) luôn có hai nghiệm phân biệt với mọi m.

2) Tìm m để phương trình (*) có hai nghiệm phân biệt \({x_1},{x_2}\) thỏa mãn \({x_1} + {x_2} + 2{x_1}{x_2}\) > 5.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP