Bất đẳng thức Cauchy – Phương pháp chọn điểm rơi

1. Chọn điểm rơi

Ví dụ 1: Cho a2. Tìm GTNN của P=a+1a.

Giải

Ta có P=a4+1a+3a42a4.1a+3.24=52.

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi {a4=1aa=2a=2.

Ví dụ 2: Cho a2. Tìm GTNN của P=a+1a2.

Giải

Ta có: P=a8+a8+1a2+6a83a8.a8.1a23+6a8

34+6.2894.

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi {a8=1a2a=2a=2.

Ví dụ 3: Cho các số không âm a,b,c thoả a2+b2+c2=1. Tìm GTNN của P=a3+b3+c3.

Giải

Ta có: a3+a3+1333a2

b3+b3+1333b2

c3+c3+1333c2

Cộng vế theo theo vế ba băt đẳng thức trên ta được

2(a3+b3+c3)+133(a2+b2+c2)

a3+b3+c313.

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ chỉ {a2+b2+c2=1a3=b3=c3=133a=b=c=13.

Ví dụ 4: Cho a,b,c>0, a+b+c=1. Chứng minh a+b+b+c+c+a6.

Giải

Đặt P=a+b+b+c+c+a.

Áp dụng bất đẳng thức xyx+y2 ta được:

(a+b)23a+b+232

(b+c)23b+c+232

(c+a)23c+a+232.

Cộng vế theo vế các bất đẳng thức trên ta được:

23P2(a+b+c)+22=2P6

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi {a+b+c=1a+b=b+c=c+a=23a=b=c=13.

Ví dụ 5: Cho a,b>0, a+b1. Tìm GTNN của P=1a2+b2+1ab+4ab.

Giải

Ta có: 1a2+b2+1ab+4ab=1a2+b2+12ab+(4ab+14ab)+14ab

4(a+b)2+24ab.14ab+1(a+b)27.

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi {a+b=1a=ba=b=12.

Ví dụ 6: Cho các số dương a,b,c thoả abc=1. Chứng minh rằng a21+b+b21+c+c21+a32.

Giải

Đặt P=a21+b+b21+c+c21+a

Ta có: a21+b+1+b4a

b21+c+1+c4b

c21+a+1+a4c.

Cộng vế theo vế các bất đẳng thức trên ta được: P(a+b+c)14(a+b+c)3434.3.abc334=32.

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi a=b=c=1.

2. Bài tập

Bài 1: Cho a6. Tìm GTNN của a2+18a.

Bài 2: Cho x1. Tìm GTNN của P=3x+12x.

Bài 3: Cho a,b>0, a+b1. Tìm GTNN của P=ab+1ab.

Bài 4: Cho a,b>0. Tìm GTNN của P=a+bab+aba+b.

Bài 5: Cho a,b>0, a+b1. Tìm GTNN của P=1a2+b2+12ab.

Bài 6: Cho a,b>0 thỏa a+b1. Tìm GTNN của P=11+a2+b2+12ab.

Bài 7: Cho a,b>0, a+b=1. Chứng minh:

a) a3+b314.

b) a4+b418.

Bài 8: Cho a,b,c>0, a+b+c=1. Tìm GTLN của P=a+b3+b+c3+c+a3.

Bài 9: Cho a,b,c>0, a+b+c=3. Tìm GTLN của P=a(b+2c)3+b(c+2a)3+c(a+2b)3.

Bài 10: Cho a,b,c>0, abc=1. Chứng minh a3(a+1)(b+1)+b3(c+1)(a+1)+c3(a+1)(b+1)34.

Bài 11: Cho a,b,c>0, a+b+c=3. Chứng minh a3b(2c+a)+b3c(2a+b)+c3a(2b+c)1.

Bài 12: Cho các số dương a,b,c thoả abc=1. Chứng minh 1a3(b+c)+1b3(c+a)+1c3(a+b)32

Bài 13: Cho các số thực dương a,b,c. Chứng minh rằng b2ca3(b+c)+c2ab3(c+a)+a2bc3(a+b)12(a+b+c).

Bài 14: Cho x,y,z>0, xyz=1. Chứng minh x3+y3+z3x+y+z.

Bài 15: Cho a,b,c>0. Tìm GTNN của P=a3+b3+c3. Biết a2+b2+c2=3.

Bài 16: Cho a,b,c>0a+2b+3c20. Tìm GTNN của S=a+b+c+3a+92b+4c.

Bài 17: Cho các số dương a,b,c thoà a+b+c=1. Chứng minh a1+bc3+b1+ca3+c1+ab31.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *