Chứng minh BĐT dựa vào BĐT Bunhiacôpxki 1... Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng 2 II.. Chứng minh BĐT dựa vào BĐT CÔSI: 1.. Áp dụng BĐT Côsi cho hai số chứng minh: a... Chứng minh B
Trang 1Tuy n ập ' ) ng , c Tr/ 1Tùng
III Chứng minh BĐT dựa vào BĐT Bunhiacôpxki
1 Chứng minh: (ab + cd)2 ≤ (a2
+ c2)(b2 + d2) BĐT Bunhiacopxki
2 Chứng minh: sinx cos x+ ≤ 2
3 Cho 3a – 4b = 7 Chứng minh: 3a2 + 4b2 ≥ 7
4 Cho 2a – 3b = 7 Chứng minh: 3a2 + 5b2 ≥ 725
47
5 Cho 3a – 5b = 8 Chứng minh: 7a2 + 11b2 ≥ 2464
137
6 Cho a + b = 2 Chứng minh: a4 + b4 ≥ 2
2
Lời giải:
I Chứng minh BĐT dựa vào định nghĩa và tính chất cơ bản:
≥
3
3 3
(*) ⇔ + − + ≥
3
3 3
0
2 2 ⇔ 3(a b a b+ )( − )2≥0
÷ a + b ≤ 0 , («) luôn đúng
÷ a + b > 0 , («) ⇔ + + +
0
≥
2
a b
0
4 , đúng
Vậy: a b+ ≤ a2+b2
3 Cho a + b ≥ 0 chứng minh: a b+ ≥3a3+b3
≤
3 3 3
⇔ 3 b a a( − )( 2−b2)≤0 ⇔ − ( − ) (2 + )≤
3 b a a b 0 , ĐPCM
4 Cho a, b > 0 Chứng minh: a + b ≥ a+ b
(«) ⇔ a a b b+ ≥a b b a ⇔ + (a b− ) a−(a b− ) b≥0
⇔ (a b− )( a− b)≥0 ⇔ ( a− b) (2 a+ b)≥0 , ĐPCM
+
1 ab
PHẦN I: LUYỆN TẬP CĂN BẢN
I Chứng minh BĐT dựa vào định nghĩa và tính chất cơ bản:
≥
3
3 3
2 Chứng minh: a b+ ≤ a2+b2
3 Cho a + b ≥ 0 chứng minh: a b+ ≥3a3+b3
4 Cho a, b > 0 Chứng minh: a + b ≥ a+ b
+
1 ab
6 Chứng minh: a2+b2+c2+ ≥3 2 a b c ; a , b , c ∈ R ( + + )
7 Chứng minh: a2+b2+c2+d2+e2≥a b c d e ( + + + )
8 Chứng minh: x2+y2+z2≥xy yz zx + +
; a,b,c 0
≥
2
2 2 2
10 Chứng minh: a2 +b2+c2≥ab ac 2bc− +
4
11 Chứng minh: a2+b2+ ≥1 ab a b + +
12 Chứng minh: x2+y2+z2≥2xy 2xz 2yz − +
13 Chứng minh: x4+y4+z2+ ≥1 2xy(xy2− + +x z 1)
14 Chứng minh: Nếu a + b ≥ 1 thì: 3+ 3≥ 1
4
15 Cho a, b, c là số đo độ dài 3 cạnh của 1 tam giác Chứng minh:
a ab + bc + ca ≤ a2
+ b2 + c2 < 2(ab + bc + ca)
b abc ≥ (a + b – c)(a + c – b)(b + c – a)
c 2a2b2 + 2b2c2 + 2c2a2 – a4 – b4 – c4 > 0
Trang 2Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng
2
II Chứng minh BĐT dựa vào BĐT CÔSI:
1 Chứng minh: (a b)(b c)(c a) 8abc ; a,b,c+ + + ≥ ≥0
2 Chứng minh: (a b c)(a+ + 2+b2+c ) 9abc ; a,b,c2 ≥ ≥0
3 Chứng minh: (1 a 1 b 1 c+ )( + )( + )≥(1+3abc)3 với a , b , c ≥ 0
4 Cho a, b > 0 Chứng minh: + + + ≥ +
m 1
5 Chứng minh: bc+ca+ab≥ + +a b c ; a,b,c≥0
6 9
2 3
3x y 16 ; x,y 0 4
+
2
1
8 Chứng minh: a1995 >1995 a 1 ( − ) , a > 0
9 Chứng minh: a 1 b2( + 2)+b 1 c2( + 2)+c 1 a2( + 2)≥6abc
2 2 2 2 2 2
11 Cho a , b ≥ 1 , chứng minh: ab a b 1 b a 1 ≥ − + −
12 Cho x, y, z > 1 và x + y + z = 4 Chứng minh: xyz ≥ 64(x – 1)(y – 1)(z – 1)
13 Cho a > b > c, Chứng minh: a≥3 a b b c c 3( − )( − )
14 Cho: a , b , c > 0 và a + b + c = 1 Chứng minh:
a) b + c ≥ 16abc
b) (1 – a)(1 – b)(1 – c) ≥ 8abc
15 Cho x > y > 0 Chứng minh:
−
1
x y y
16 Chứng minh:
≥ +
2
2
2
,∀x ∈ R b) +
≥
−
x 8
6
x 1 , ∀x > 1 c) +
≥ +
2 2
4
; a, b, c 0
4
1 16x 1 16y , ∀x , y ∈ R
b c a c a b 2 ; a , b , c > 0
3
20 Cho a , b , c > 0 C/m:
abc
21 Áp dụng BĐT Côsi cho hai số chứng minh:
a a b c d 4 abcd + + + ≥ 4 với a , b , c , d ≥ 0 (Côsi 4 s"
b a b c+ + ≥3 abc 3 với a , b , c ≥ 0 , (Côs số
22 Chứng minh: a3+b3+c3≥a2 bc b+ 2 ac c+ 2 ab ; a , b , c > 0
23 Chứng minh: 2 a 3 b 4 c+ 3 + 4 ≥9 abc 9
24 Cho y= x+18
2 x , x > 0 Định x để y đạt GTNN
−
2 x 1 Định x để y đạt GTNN
+
2 x 1 Định x để y đạt GTNN
−
3 2x 1 2 Định x để y đạt GTNN
−
y
1 x x , 0 < x < 1 Định x để y đạt GTNN
29 Cho = 3+
2
y
x , x > 0 Định x để y đạt GTNN
= x2 4x 4 f(x)
x , x > 0
31 Tìm GTNN của f(x)=x2+ 23
x , x > 0
32 Tìm GTLN của f(x) = (2x – 1)(3 – 5x)
33 Cho y = x(6 – x) , 0 ≤ x ≤ 6 Định x để y đạt GTLN
34 Cho y = (x + 3)(5 – 2x) , –3 ≤ x ≤ 5
2 Định x để y đạt GTLN
35 Cho y = (2x + 5)(5 – x) , − ≤ ≤5 x 5
2 Định x để y đạt GTLN
36 Cho y = (6x + 3)(5 – 2x) , −1
2 ≤ x ≤ 5
2 Định x để y đạt GTLN
+
2
x y
x 2 Định x để y đạt GTLN
38 Cho
= +
2 3 2
x y
Định x để y đạt GTLN
Trang 3Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng
+
2
1
+
2
1
Áp dụng BĐT Côsi cho 4 số không âm: +
+
4 4 2
2
1
a , a , a 1,
1 a
8 Chứng minh: a1995 >1995 a 1 («) ( − ) , a > 0
(«) ⇔ a1995>1995a 1995− ⇔a1995+1995 1995a >
14243
1995
1994 soá
9 Chứng minh: a 1 b2( + 2)+b 1 c2( + 2)+c 1 a2( + 2)≥6abc
° a 1 b2( + 2)+b 1 c2( + 2)+c 1 a2( + 2)=a2+a b2 2+b2+b c2 2+c2+c a 2 2
÷ Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho 6 số không âm:
° a2+a b2 2+b2+b c2 2+c2+c a2 2 ≥6 a b c6 6 6 6 =6abc
2 2 2 2 2 2
+
2 2
2ab 2b
+
2 2
2bc 2c
+
2 2
2ac 2a
2 2 2 2 2 2
11 Cho a , b ≥ 1 , chứng minh: ab a b 1 b a 1 ≥ − + −
° a=(a 1− + ≥) 1 2 a 1 , b− =(b 1− + ≥) 1 2 b 1 −
° ab 2b a 1 , ab 2a b 1 ≥ − ≥ −
° ab a b 1 b a 1 ≥ − + −
12 Cho x, y, z > 1 và x + y + z = 4 C/m: xyz ≥ 64(x – 1)(y – 1)(z – 1)
° x=(x 1− + =) 1 (x 1− + + + −) x y z 3
= x 1− + x 1− + y 1− + z 1− ≥4 x 14 − 2 y 1 z 1 − −
Tương tự: ≥ 4( − )( − )2( − )
y 4 x 1 y 1 z 1 ; ≥ 4( − )( − )( − )2
z 4 x 1 y 1 z 1
⇒ xyz ≥ 64(x – 1)(y – 1)(z – 1)
13 Cho a > b > c, Chứng minh: a≥3 a b b c c 3( − )( − )
° a=(a b− ) (+ b c− )+ ≥c 3 a b b c c 3( − )( − )
0
1 ab 1 ab
0
( )( )
( )( )
0
+ + 2 + 2
0
1 ab 1 a 1 b
⇔
0
( + −)( + )(−+ )≥
2
0
1 ab 1 a 1 b , ĐPCM
÷ Vì : a ≥ b ≥ 1 ⇒ ab ≥ 1 ⇔ ab – 1 ≥ 0
6 Chứng minh: a2+b2+c2+ ≥3 2 a b c ; a , b , c ∈ R ( + + )
⇔ (a 1− )2+(b 1− )2+(c 1− )2≥0 ĐPCM
7 Chứng minh: a2+b2+c2+d2+e2≥a b c d e ( + + + )
⇔ a2−ab b+ 2+a2−ac c+ 2+a2−ad d+ 2+a2−ae e+ 2≥0
⇔ − + − + − + − ≥
8 Chứng minh: x2+y2+z2≥xy yz zx + +
⇔ 2x2+2y2+2z2−2xy 2yz 2zx− − ≥0
⇔ (x y− )2+(x z− )2+(y z− )2≥0
; a,b,c 0
÷ a2+b2+c2≥ab bc ca + +
2 2 2 2
⇔ a b c+ + ≥ ab bc ca+ +
≥
2
2 2 2
÷ 3 a( 2+b2+c2)=a2+b2+c2+2 a( 2+b2+c2)
≥a2+b2+c2+2 ab bc ca+ + = a b c+ + 2
⇒ + + ≥ + +
2
2 2 2
10 Chứng minh: a2 +b2+c2≥ab ac 2bc− +
4
Trang 4Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng
6
⇔ a2− ( − )+ 2+ 2− ≥
2
a
11 Chứng minh: a2+b2+ ≥1 ab a b + +
⇔ 2a2+2b2+ −2 2ab 2a 2b 0 − − ≥
⇔ a2−2ab b+ 2+a2+2a 1 b+ + 2+2b 1 0 + ≥
⇔ ( − )2+( − )2+( − )2≥
12 Chứng minh: x2+y2+z2≥2xy 2xz 2yz − +
⇔ x2+y2+z2−2xy 2xz 2yz+ − ≥0 ⇔ (x – y + z)2 ≥ 0
13 Chứng minh: x4+y4+z2+ ≥1 2x(xy2− + +x z 1)
⇔ x4+y4+z2+ −1 2x y2 2+2x2−2xz 2x− ≥0
⇔ ( 2− 2)2+( − )2+( − )2≥
14 Chứng minh: Nếu a + b ≥ 1 thì: a3+b3≥ 1
4
° a + b ≥ 1 ⇒ b ≥ 1 – a ⇒ b3
= (1 – a)3 = 1 – a + a2 – a3
⇒ a3
+ b3 = − + ≥
2
3 a
2 4 4
15 Cho a, b, c là số đo độ dài 3 cạnh của 1 tam giác Chứng minh:
a ab + bc + ca ≤ a2
+ b2 + c2 < 2(ab + bc + ca)
÷ ab + bc + ca ≤ a2
+ b2 + c2 ⇔ (a – b)2
+ (a – c)2 + (b – c)2
÷ a> b c , b− > a c , c− > a b −
⇒ a2>b2−2bc c , + 2 b2>a2−2ac c , + 2 c2>a2−2ab b + 2
+ b2 + c2 < 2(ab + bc + ca)
b abc ≥ (a + b – c)(a + c – b)(b + c – a)
÷ 2> 2−( − )2
a a b c ⇒ a2>(a c b a b c + − )( + − )
÷ b2>b2−(a c− )2 ⇒ b2 >(b c a a b c + − )( + − )
÷ 2> 2−( − )2
c c a b ⇒ c2 >(b c a a c b + − )( + − )
⇒ a b c2 2 2 >(a b c+ − ) (2 a c b+ − ) (2 b c a + − )2
⇔ abc>(a b c a c b b c a + − )( + − )( + − )
c 2a2b2 + 2b2c2 + 2c2a2 – a4 – b4 – c4 > 0
⇔ 4a2
b2 + 2c2(b2 + a2) – a4 – b4 – 2a2b2 – c4 > 0
⇔ 4a2
b2 + 2c2(b2 + a2) – (a2 + b2)2 – c4 > 0
⇔ (2ab)2
– [(a2 + b2) – c2]2 > 0 ⇔ [c2
– (a – b)2][(a + b)2 – c2] > 0
⇔ (c – a + b)(c + a – b)(a + b – c)(a + b + c) > 0 đúng
° Vì a , b , c là ba cạnh của tam giác
⇒ c – a + b > 0 , c + a – b > 0 , a + b – c > 0 , a + b + c > 0
7
II Chứng minh BĐT dựa vào BĐT CÔSI:
1 Chứng minh: (a b)(b c)(c a) 8abc ; a, b, c+ + + ≥ ≥0
÷ Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho hai số không âm:
⇒ + ≥a b 2 ab , + ≥b c 2 bc , + ≥a c 2 ac
⇒ (a b b c a c+ )( + )( + )≥8 a b c2 2 2 =8abc
2 Chứng minh: (a b c)(a+ + 2+b2+c ) 9abc ; a,b,c2 ≥ ≥0
÷ Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho ba số không âm:
⇒ + + ≥a b c 3 abc , 3 a2+b2+c2≥3 a b c 3 2 2 2
⇒ (a b c a+ + )( 2+b2+c2)≥9 a b c3 3 3 3 =9abc
3 Chứng minh: (1 a 1 b 1 c+ )( + )( + )≥(1+3abc)3 , với a , b , c ≥ 0
÷ (1 a 1 b 1 c+ )( + )( + )= + + + +1 a b c ab ac bc abc + + +
÷ a b c+ + ≥3 abc , 3 ab ac bc+ + ≥3 a b c 3 2 2 2
÷ (1 a 1 b 1 c+ )( + )( + )≥ +1 3 abc 3 a b c3 + 3 2 2 2+abc=(1+3abc)3
4 Cho a, b > 0 Chứng minh: + + + ≥ +
m 1
÷
+
+ + + ≥ + + = + +
m m 1
5 Chứng minh: bc+ca+ab≥ + +a b c ; a, b, c>0
÷ Áp dụng BĐT Côsi cho hai số không âm:
a b ab , bc+ba≥2 b ac2 =2b
⇒ bc+ca+ab≥ + +a b c
6 9
2 3
3x y 16 ; x,y 0
(«) ⇔ x6+y9+64 12x y ⇔ ≥ 2 3 ( )x2 3+( )y3 3+43≥12x y 2 3
Áp dụng BĐT Côsi cho ba số không âm:
( )x2 3+( )y3 3+43≥3x y 4 12x y 2 3 = 2 3
Trang 5Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng
° Dấu “ = ” xảy ra ⇔ − = − ⇔( − ) = ⇔ == −
x 1(loại)
Vậy: Khi x = 3 thì y đạt GTNN bằng 5
2
+
2 x 1 Định x để y đạt GTNN
+
y
÷ Áp dụng bất đẳng thức Cơsi cho hai số khơng âm ( + )
+
,
2 x 1:
° Dấu “ = ” xảy ra ⇔
+
2
6
3 Vậy: Khi x= 6−1
3 thì y đạt GTNN bằng 6−3
2
−
3 2x 1 2 Định x để y đạt GTNN
−
y
÷ Áp dụng bất đẳng thức Cơsi cho hai số khơng âm −
−
,
6 2x 1:
Dấu “ = ” xảy ra
=
=
2
30 1 x
2
= 30 1 x
2 thì y đạt GTNN bằng
+
30 1 3
−
y
1 x x , 0 < x < 1 Định x để y đạt GTNN
14 Cho: a , b , c > 0 và a + b + c = 1 Chứng minh:
a) b + c ≥ 16abc
° + ≥
2
b c
bc
2
° ( − )2=( − )( − 2)=( − ) − −( )2≤ − = +
b) (1 – a)(1 – b)(1 – c) ≥ 8abc
° (1 – a)(1 – b)(1 – c) = (b + c)(a + c)(a + b) ≥ 2 bc.2 ac.2 ab=8abc
° + = + + + ≥
4 2
1
° + ≥
4 2
1 4 ab c 1
4 2
1 4 abc 1
÷ + + + ≥
15 Cho x > y > 0 Chứng minh:
−
1
x y y
−
x y y 1
16 Chứng minh:
+
2 2
2
⇔ x2+ ≥2 2 x2+1 ⇔ x2+ + ≥1 1 2 x2+1
−
x 8
x 1 =
c (a2+ + ≥1) 4 2 4 a( 2+1) =4 a2+1 ⇔ + ≥
+
2 2
4
; a, b, c 0
° Vì : + ≥a b 2 ab
+
+
+
° a b c+ + ≥ ab+ bc+ ca , dựa vào: a2+b2+c2≥ab bc ca + +
Trang 6Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng
10
4
1 16x 1 16y , ∀x , y ∈ R
°
8
°
( )
8
4
1 16x 1 16y
b c a c a b 2 ; a , b , c > 0 Đặt X = b + c , Y = c + a , Z = a + b
° a + b + c = 1
2(X + Y + Z)
° a= Y Z X+ − , b=Z X Y+ − , c= X Y Z+ −
° + + = + + + + + −
3
≥ 1 2 2 2 3+ + − =3
Cách khác:
° + + = + + + + + −
÷ Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho ba số không âm:
° [( + ) (+ + ) (+ + )] + + ≥ − =
20 Cho a , b , c > 0 C/m:
abc
° a3+b3=(a b a+ )( 2−ab a+ 2)≥(a b ab + )
⇒ a3+b3+abc≥(a b ab abc+ ) + =ab a b c , tương tự ( + + )
° b3+c3+abc≥(b c bc abc+ ) + =bc a b c ( + + )
° c3+a3+abc≥(c a ca abc+ ) + =ca a b c ( + + )
+ +
VT
11
21 Áp dụng BĐT Côsi cho hai số chứng minh:
a a b c d 4 abcd + + + ≥ 4 với a , b , c , d ≥ 0 (Côsi 4 s
÷ a b 2 ab , c d 2 cd + ≥ + ≥
÷ a b cd 2+ + ≥ ( ab+ cd)≥2 2( ab cd)≥4 abcd 4
b a b c+ + ≥3 abc 3 với a , b , c ≥ 0 , (Cô ố
⇔ a b c+ + ≥4 a b c+ +
abc
4
abc
⇔ + + ≥
3
a b c
abc
3 ⇔ + + ≥a b c 3 abc 3
22 Chứng minh: a3+b3+c3≥a2 bc b+ 2 ac c+ 2 ab ; a , b , c > 0
° a3+abc≥2a2 bc , b3+abc≥2b2 ac , c3+abc≥2c2 ab
° a3+b3+c3+3abc≥2 a( 2 bc b+ 2 ac c+ 2 ab )
⇒ 2 a( 3+b3+c3)≥2 a( 2 bc b+ 2 ac c+ 2 ab , )
vì : a3+b3+c3≥3abc Vậy: a3+b3+c3≥a2 bc b+ 2 ac c+ 2 ab
23 Chứng minh: 2 a 3 b 4 c+ 3 + 4 ≥9 abc 9
÷ Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho 9 số không âm:
° VT= a+ a+3b+3b+3b+4c+4c+4c+4c≥9 abc 9
24 Cho y= x+18
2 x , x > 0 Định x để y đạt GTNN
÷ Áp dụng BĐT Côsi cho hai số không âm: y=x+18≥2 x 18 =6
° Dấu “ = ” xảy ra ⇔ x=18⇔ 2= ⇔ = ±
Vậy: Khi x = 6 thì y đạt GTNN bằng 6
−
2 x 1 Định x để y đạt GTNN
−
y
÷ Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho hai số không âm −
−
,
2 x 1:
Trang 7Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng
2 2
3 5
+ 5b2 ≥ 735
47
5 Cho 3a – 5b = 8 Chứng minh: 7a2 + 11b2 ≥ 2464
137
÷ 3a 5b− = 3 7 a− 5 11b
÷ Áp dụng BĐT Bunhiacopski cho 4 số 3 , 7 a ,− 5 , 11b
2 2
7 11
+ 11b2 ≥ 2464
137
6 Cho a + b = 2 Chứng minh: a4 + b4 ≥ 2
÷ Áp dụng BĐT Bunhiacopski:
° 2= a b+ ≤ (1 1 a+ )( 2+b2) ⇔ a2
+ b2 ≥ 2
° 2≤(a2+b2)≤ (1 1 a+ )( 4+b4) ⇔ a4
+ b4 ≥ 2
7 Cho a + b ≥ 1 Chứng minh: a2+b2≥ 1
2
° ≤ + ≤ ( 2+ 2)( 2+ 2)⇔ 2+ 2≥ 1
2
°
Dấu “ = ‘ xảy ra ⇔ = − ⇔ = ⇔ = −
2
° Vậy: GTNN của y là 2 5 5 khi + −
=5 5 x
4
29 Cho = 3+
2
y
x , x > 0 Định x để y đạt GTNN
° Dấu “ = ‘ xảy ra ⇔ x =x = 12
2 2 x ⇔ =x 32
° Vậy: GTNN của y là
3
3
4 khi x=32
= x2 4x 4 f(x)
x , x > 0
° x2+4x 4+ = +x 4+ ≥4 2 x.4+ =4 8
° Dấu “ = ‘ xảy ra ⇔ =x 4
x ⇔ x = 2 (x > 0)
° Vậy: GTNN của y là 8 khi x = 2
3
2 f(x) x
x , x > 0
3 2
° Dấu “ = ‘ xảy ra ⇔ 2 = ⇔ =5
3
3 x ⇔ x = 2 (x > 0)
° Vậy: GTNN của y là 55
27 khi x=53
32 Tìm GTLN của f(x) = (2x – 1)(3 – 5x)
° f(x) = –10x2
+ 11x – 3 = − − − = − − + ≤
2
° Dấu “ = “ xảy ra ⇔ =x 11
20
Trang 8Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng
14
° V%y: Khi x= 11
20 thì y đạt GTLN bằng
1
40
33 Cho y = x(6 – x) , 0 ≤ x ≤ 6 Định x để y đạt GTLN
÷ Áp dụng BĐT Côsi cho 2 số không âm x và 6 – x (vì 0 ≤ x ≤ 6):
° 6= +x (6 x− )≥2 x 6 x ⇒ x(6 – x) ≤ 9 ( − )
° Dấu “ = “ xảy ra ⇔ x = 6 – x ⇔ x = 3
° Vậy: Khi x = 3 thì y đạt GTLN bằng 9
34 Cho y = (x + 3)(5 – 2x) , –3 ≤ x ≤ 5
2 Định x để y đạt GTLN
÷ y = (x + 3)(5 – 2x) = 1
2(2x + 6)(5 – 2x)
÷ Áp dụng BĐT Côsi cho 2 số không âm 2x + 6 và 5 – 2x ,− ≤ ≤
5
3 x
2 :
°11=(2x 6+ ) (+ 5 2x− )≥2 2x 6 5 2x ⇒ ( + )( − ) 1
2(2x + 6)(5 – 2x) ≤ 121
8
° Dấu “ = “ xảy ra ⇔ 2x + 6 = 5 – 2x ⇔ = −x 1
4
° Vậy: Khi = −x 1
4 thì y đạt GTLN bằng
121
8
35 Cho y = (2x + 5)(5 – x) , − ≤ ≤5 x 5
2 Định x để y đạt GTLN
÷ y = (2x + 5)(5 – x) = 1
2(2x + 5)(10 – 2x)
÷ Áp dụng BĐT Côsi cho 2 số không âm 2x + 5 , 10 – 2x ,− ≤ ≤
5
x 5
°(2x 5+ ) (+ 10 2x− )≥2 2x 5 10 2x ⇒ ( + )( − ) 1
2(2x + 5)(10 – 2x) ≤ 625
8
° Dấu “ = “ xảy ra ⇔ 2x + 5 = 10 – 2x ⇔ =x 5
4
° Vậy: Khi =x 5
4 thì y đạt GTLN bằng
625 8
36 Cho y = (6x + 3)(5 – 2x) , −1
2 ≤ x ≤ 5
2 Định x để y đạt GTLN
÷ y = 3(2x + 1)(5 – 2x)
÷ Áp dụng BĐT Côsi cho 2 số không âm 2x + 1 , 5 – 2x ,− ≤ ≤
x
° (2x 1+ +) (5 2x− )≥2 2x 1 5 2x ⇒ (2x + 1)(5 – 2x) ≤ 9 ( + )( − )
° Dấu “ = “ xảy ra ⇔ 2x + 1 = 5 – 2x ⇔ x = 1
15
° Vậy: Khi x = 1 thì y đạt GTLN bằng 9
+
2
x y
x 2 Định x để y đạt GTLN
° 2 x+ 2≥2 2x2 =2x 2 ⇔ ≥
+ 2
2 2 2 x ⇒ ≤y 1
2 2
° Dấu “ = “ xảy ra ⇔ x2=2 và x > 0⇒x= 2
° Vậy: Khi =x 2 thì y đạt GTLN bằng 1
2 2
38 Cho
= +
2 3 2
x y
Định x để y đạt GTLN
° x2+ =2 x2+ + ≥1 1 3 x 1.1 ⇔ 3 2 ( )
+
2 3
3 2
27
° Dấu “ = “ xảy ra ⇔ x2= ⇔ = ±1 x 1
° Vậy: Khi = ±x 1 thì y đạt GTLN bằng 1
27
III Chứng minh BĐT dựa vào BĐT Bunhiacôpxki
1 Chứng minh: (ab + cd)2 ≤ (a2
+ c2)(b2 + d2) («) BĐT Bunhiacopxki
(«) ⇔ a b2 2+2abcd c d+ 2 2≤a b2 2+a d2 2+c b2 2+c d 2 2
⇔ a d2 2+c b2 2−2abcd 0 ⇔ ≥ ( − )2≥
ad cb 0
2 Chứng minh: sinx cos x+ ≤ 2
÷ Áp dụng BĐT Bunhiacopski cho 4 số 1 , sinx , 1 , cosx :
° sinx cos x+ = 1 sinx 1 cos x+ ≤ (12+12)(sin x cos x2 + 2 )= 2
3 Cho 3a – 4b = 7 Chứng minh: 3a2 + 4b2 ≥ 7
÷ Áp dụng BĐT Bunhiacopski cho 4 số 3 , 3 a , 4 , 4 b :
° 3a 4b+ = 3 3a+ 4 4b≤ (3 4 3a+ )( 2+4b2) ⇔ 3a2
+ 4b2 ≥ 7
4 Cho 2a – 3b = 7 Chứng minh: 3a2 + 5b2 ≥ 725
47
÷ 2a 3b− = 2 3 a− 3 5 b
÷ Áp dụng BĐT Bunhiacopski cho 4 số 2 , 3 a ,− 3 , 5 b
Trang 9Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng
+ + ≤ a2 b2 c2
2R (a, b, c là các cạnh của DABC, R là bán kính đường tròn ngoại tiếp) Dấu “=” xảy ra khi nào?
36 (Đại học 2002 dự bị 3)
Giả sử x, y là hai số dương thay đổi thoả mãn điều kiện x + y = 5
4 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S = 4+ 1
x 4y
37 (Đại học 2002 dự bị 5)
Giả sử a, b, c, d là 4 số nguyên thay đổi thoả mãn 1 ≤ a < b < c < d ≤ 50
Chứng minh bất đẳng thức: + +
+ ≥ 2
b d 50b và tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S = a+c
b d
38 (Đại học 2002 dự bị 6)
Cho tam giác ABC có diện tích bằng 3
2 Gọi a, b, c lần lượt là độ dài các cạnh BC, CA, AB và ha, hb, hc tương ứng là độ dài các đường cao kẻ từ
các đỉnh A, B, C Chứng minh rằng:
3
39 (Đại học khối A 2003)
Cho x, y, z là 3 số dương và x + y + z ≤ 1 Chứng minh rằng:
40 (Đại học khối A 2003 dự bị 1)
Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số: y = sin5x + 3 cosx
41 (Đại học khối A 2003 dự bị 2)
Tính các góc của tam giác ABC, biết rằng:
=
trong đó BC = a, CA = b, AB = c, p = a b c+ +
2
42 (Đại học khối A 2005)
Cho x, y, z là các số dương thoả mãn : 1+ +1 1=4
PHẦN II ĐỀ THI ĐẠI HỌC
1 (CĐGT II 2003 dự bị)
Cho 3 số bất kì x, y, z CMR: x2+xy y+ 2+ x2+xz+z2 ≥ y2+yz+z 2
2 (CĐBC Hoa Sen khối A 2006)
Cho x, y, z > 0 và xyz = 1 Chứng minh rằng: x3 + y3 + z3 ≥ x + y + z
3 (CĐKTKT Cần Thơ khối A 2006)
Cho 3 số dương x, y, z thoả x + y + z ≤ 1 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: A = x + y + z + 1+ +1 1
4 (CĐSPHCM khối ABTDM 2006)
Cho x, y là hai số thực dương và thoả x + y = 5
4 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: A = 4+ 1
x 4y
5 (CĐKTKT Cần Thơ khối B 2006)
Cho 4 số dương a, b, c, d Chứng minh bất đẳng thức:
a b c b c d c d a d a b< 2
6 (CĐKT Cao Thắng khối A 2006)
Chứng minh rằng nếu x > 0 thì (x + 1)2
1 x
7 (CĐKTKTCN1 khối A 2006)
Cho 3 số dương a, b, c Ch minh rằng: + + + + + +
9
8 (CĐKTYTế1 2006)
Cho các số thực x, y thay đổi thoả mãn điều kiện: y ≤ 0; x2 + x = y + 12 Tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của biểu thức: A = xy + x + 2y + 17
9 (CĐBC Hoa Sen khối D 2006)
Cho x, y, z > 0; x + y + z = xyz Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức A = xyz
10 (Học viện BCVT 2001)
Chứng minh rằng với mọi số thực a, b, c thoả mãn điều kiện: a + b + c = 1
3
11 (ĐH Đà Nẵng khối A 2001 đợt 2)
Cho ba số dương a, b, c thoả a2 + b2 + c2 = 1 Chứng minh:
2 2 2 2 2 2
2
12 (ĐH Kiến trúc HN 2001)
Trang 10Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng
18
Cho các số a, b, c thoả: + + =
2 2 2
ab bc ca 1 Chứng minh: − ≤ ≤4 a 4;− ≤ ≤4 b 4;− ≤ ≤4 c 4
13 (Học viện NH TPHCM khối A 2001)
Cho DABC có 3 cạnh là a, b, c và p là nửa chu vi Chứng minh rằng:
2
14 (ĐH Nông nghiệp I HN khối A 2001)
Cho 3 số x, y, z > 0 Chứng minh rằng:
3 2 3 2 3 2 2 2 2
2 y
15 (ĐH PCCC khối A 2001)
Ch minh rằng với a ≥ 2, b ≥ 2, c ≥ 2 thì: logb c+ a log+ c a+ b log+ a b+ c 1 >
16 (ĐH Quốc gia HN khối D 2001)
Ch minh rằng với mọi x ≥ 0 và với mọi α > 1 ta luôn có: xα + α – 1 ≥ αx
Từ đó chứng minh rằng với 3 số dương a, b, c bất kì thì:
17 (ĐH Thái Nguyên khối D 2001)
Cho a ≥ 1, b ≥ 1 Chứng minh rằng: a b 1 b a 1 ab (*) − + − ≤
18 (ĐH Vinh khối A, B 2001)
Chứng minh rằng nếu a, b, c là độ dài ba cạnh của một tam giác có chu vi
bằng 3 thì: 3a2 + 3b2 + 3c2 + 4abc ≥ 13
19 (ĐH Y Thái Bình khối A 2001)
Cho a, b, c là những số dương và a + b = c Ch minh rằng: + >
2 2 2
3 3 3
20 (ĐHQG HN khối A 2000)
Với a, b, c là 3 số thực bất kì thoả điều kiện a + b + c = 0 Chứng minh
rằng: 8a + 8b + 8c ≥ 2a + 2b + 2c
21 (ĐHQG HN khối D 2000)
Với a, b, c là 3 số thực dương thoả điều kiện: ab + bc + ca = abc Chứng
3
22 (ĐH Bách khoa HN khối A 2000)
Cho 2 số a, b thoả điều kiện a + b ≥ 0 Ch minh rằng: + +
≥
3
3 3
23 (ĐHSP TP HCM khối DE 2000)
Cho 3 số a, b, c bất kì Chứng minh các BĐT:
19
a) a2 + b2 + c2 ≥ ab + bc + ca b) (ab + bc + ca)2 ≥ 3abc(a + b + c)
24 (ĐH Nông nghiệp I khối A 2000)
Cho 3 số dương a, b, c thoả điều kiện abc = 1 Tìm giá trị nhỏ nhất của
a b a c b c b a c a c b
25 (ĐH Thuỷ lợi II 2000)
Chứng minh rằng với mọi số dương a, b, c ta đều có:
(a + 1).(b + 1).(c + 1) ≥ (1+3abc)3
26 (ĐH Y HN 2000)
Giả sử x, y là hai số dương thoả điều kiện 2+3=6
x y Tìm giá trị nhỏ nhất của tổng x + y
27 (ĐH An Giang khối D 2000)
Cho các số a, b, c ≥ 0 Chứng minh: ac + 1 + bc + 1 ≥ ab(ac – 1 + bc – 1)
28 (ĐH Tây Nguyên khối AB 2000)
CMR với mọi x, y, z dương và x + y + z = 1 thì xy + yz + zx >
+
18xyz
2 xyz
29 (ĐH An Ninh khối A 2000)
Chứng minh rằng với mọi số nguyên n ≥ 3 ta đều có: nn + 1 > (n + 1)n
30 (CĐSP Nha Trang 2000)
Cho 2 số thực a, b thoả điều kiện: a, b ≥ –1 và a + b = 1 Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: A = a 1+ + b 1 +
31 (CĐSP Nhà trẻ – Mẫu giáo TƯ I 2000)
Chứng minh BĐT sau đây luôn luôn đúng với mọi số thực x, y, z bất kì khác không: + + ≥
2 2 2 2 2 2
BĐT cuối cùng luôn đúng ⇒ BĐT cần chứng minh đúng
32 (ĐH Y Dược TP HCM 1999)
Cho 3 số a, b, c khác 0 Chứng minh: 2+ 2+ 2 ≥ + +
2 2 2
33 (ĐH Hàng hải 1999)
Cho x, y, z ≥ 0 và x + y + z ≤ 3 Chứng minh rằng:
2 1 x 1 y 1 z
34 (ĐH An ninh HN khối D 1999)
Cho 3 số x, y, z thay đổi, nhận giá trị thuộc đoạn [0;1] Chứng minh rằng:
2(x3 + y3 + z3) – (x2y + y2z + z2x) ≤ 3 (*)
35 (Đại học 2002 dự bị 1)
Gọi x, y, z là khoảng cách từ điểm M thuộc miền trong của DABC có 3 góc nhọn đến các cạnh BC, CA, AB Chứng minh rằng:
... class="text_page_counter">Trang 8Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng
14
° V%y: Khi x= 11
20... class="text_page_counter">Trang 9
Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng
+ + ≤ a2 b2... class="text_page_counter">Trang 10
Tuyển tập Bất đẳng thức Trần Sĩ Tùng
18
Cho số a, b, c thoả: +