Vậy bất đẳng thức đã cho được chứng minh... Chứng minh rằng: Đẳng thức xảy ra khi nào.. Cộng theo vế các bất đẳng thức trên ta thu được bất đẳng thức *.. Do vai trò của các a,b, c trong
Trang 1Lời giải Giải sử a = max(a, b, c) ; c = min(a, b, c)
Trang 2Vậy bất đẳng thức đã cho được chứng minh
Bất đẳng thức Bu-nhi-a-cốp-xki trở thành đẳng thức khi a2 = bc , b2 = ac, c2 = ab , suy ra a = b = c
Vậy dấu “=” của Bất đẳng thức xảy ra khi a = b = c
3) Cho x, y, z là các số thực thỏa mãn các điều kiện sau: x + y + z = 0,
3) (Trích đề Chuyên sư phạm Hà Nội năm 2014)
Cho x, y, z là 3 số thực dương thỏa mãn điều kiện: x + y + z = 3 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: P 1 1 1
Trang 3Vậy giá trị nhỏ nhất của T là 3
5 khi a = b = c
Giả sử x, y, z là các số thực dương thay đổi thỏa mãn điều kiện
1
1
z ta thu được bài toán sau:
“Với x, y, t là các số dương thỏa mãn: 2 2 2
3.
xy yt tx Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: P 4 14 4
” Theo BĐT Cô – si Cô – si cho 4 số dương ta có:
Trang 4x y Mặt khác: 2 2 2
(xy) x y 2xy 1 2xy 1 Suy ra: x y 1.
Đẳng thức xảy ra khi x = 0 hoặc y = 0
2 2 2 1 2 0 4 2 3.
Vậy Pmin 4 2 3 đạt được khi x 0 hoặc y 0
9) Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: T 2ac bd cd , trong đó các số thực
a, b, c, d thỏa mãn điểu kiện 2 2
4a b 2 va c + d = 4.
Lời giải Với mọi a, b , c, d R ta có:
2 2 2
2
2 4 (1) (2 ) 0
4 2
a b c d Vậy giá trị lớn nhất của T là 8
10) (Trích đề vào Chuyên Lê Quý Đôn Bình Định năm học 2005 – 2006)
Cho a, b, c là độ dài các cạnh và p là nữa chu vu tam giác Chứng minh rằng:
Trang 5Hay P 3 Vậy MinP = 3 đạt được khi x = y = z = 1
13) Cho x, y, z là các số dương thỏa mãn điểu kiện x + y + z = 6 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Vậy Qmin= 6 khi x = y = z = 2
13) (Trích đề Chuyên Lam Sơn Thanh Hóa năm học 2005-2006)
1) Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số: 2 2
y x x x x 2) Cho ba số thực x, y, z đề lớn hơn 2 và thỏa mãn điều kiện:
1 1 1
1
x y z Chứng minh rằng: (x – 2)(y – 2)(z – 2) 1
Đẳng thức xảy ra khi nào?
Lời giải 1) Tập xác định của hàm số y là R Nhận thấy y > 0 với mọi giá trị của
x nên để tìm giá trị nhỏ nhất của y ta đi tìm giá trị nhỏ nhất của y2
Dấu “=” xảy ra khi x = 0
Vậy ymin= 4 khi x = 0
2) Đặt a = x – 2, b = y – 2, c = z – 2 Ta phải chứng minh: abc ≤ 1
x y z a b c
Trang 6Nhân (1), (2) và (3) theo vế ta được điều cần chứng minh
Đẳng thức xảy ra khi a = b = c hay x = y = z = 3
14) Cho a, b là các số lớn hơn 1 và thỏa mãn điều kiện a + b 4 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Lời giải Do a 1 , b 1 nên (a – 1) > 0 và (b – 1) > 0 Áp dụng bất đẳng thức
Cô – si cho hai số không âm ta có:
2 2 2
(1) ( 1)( 1) ( 1)( 10
a b A
Vậy GTNN của A là 32 đạt được khi a = b = 2
15) Cho a, b, c là các số dương thỏa mãn: 2 2 2
3
a b c Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
2
ab bc ca M
Trang 7Vậy giá trị nhỏ nhất của T là 2 chẳng hạn khi ( ; ; )x y z ( 2 1;1;1)
17) Cho a, b, c là các số thực dương Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
Dấu “=” xảy ra ở (1), (2) và (3) khi và chỉ khi x = y = z
Áp dụng các bất đẳng thức (1), (2), (3) vào bài toán ta có:
Trang 8 , hoặc cả 3 số bằng 4
8
19) Cho a, b, c là độ dài ba cạnh của tam giác có chu vi bằng 1 Chứng minh rằng: 2 3 3 3 1
Đẳng thức xảy ra khi x, y, z bằng bao nhiêu?
Lời giải a) Ta thấy: 2 2 2 2
Trang 99
Suy ra: 4x 1 4y 1 4z 1 21.
Đẳng thức xảy ra khi x y z 13
21) (Trích đề vào Chuyên đại học Vinh năm 2006-2007)
Cho các số thực x, y thỏa mãn x2y2 6. Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất
Vậy Pmin= - 6 và Pmax= 6
22) (Trích đề vào Chuyên đại học Vinh năm 2006-2007)
Cho các số thực dương a, b, c thỏa mãn a + b + c = 6 Chứng minh rằng:
Đẳng thức xảy ra khi nào
Lời giải Áp dụng bất đẳng thức Bu-nhi-a-cốp – xki ta có:
Trang 10abbcca a b c
Đẳng thức xảy ra khi nào?
Lời giải Bất đẳng thức tương đương với:
3
x y z a b c 26) Cho a, b, c là số dương Chứng minh rằng:
Trang 1111
Từ đó áp dụng bất đẳng thức Cô – si cho ba số dương:
2b 1 3b ; 3(a b ) 3(a b ab ); a b a a 3a b a b; a b b 3a b . Cộng theo vế các bất đẳng thức trên ta thu được bất đẳng thức (*)
27) Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức: 4 4 (1)
28) (Trích đề vào lớp 10 Chuyên Phan Bội Châu 2007-2008)
Cho x, y là các số dương thỏa mãn x 1 1.
29) (Trích đề vào lớp 10 Chuyên Phan Bội Châu 2007-2008)
Cho ba số dương a, b, c thỏa mãn a b c 3. Chứng minh rằng:
3
Đẳng thức xảy ra khi nào?
Lời giải Đặt A là biểu thức cần chứng minh Ta có:
Trang 12a b c Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: 2 2 2
.
Pab bc ca abc
Lời giải Do vai trò của các a,b, c trong biểu thức có tính hoán vị vòng quanh,
nên không mất tính tổng quát giả sử b là số nằm giữa a và c
Trang 132 2 2
2 2
3
1 ( )( ) 0
Vậy giá trị lớn nhất của P bằng 2
33) Cho a, b, c là các số dương Chứng minh rằng:
Đẳng thức xảy ra khi nào?
Lời giải Do vế trái của BĐT không thay đổi trong phép hoán vị a, b, c nên
không mất tính tổng quát giả sử a b c 0 Khi đó 2 2 2 2
Vậy bất đẳng thức (1) được chứng minh đẳng thức xảy ra khi a = b = c
34) (Trích đề thi Chuyên Ams năm học 2008-2009)
Cho a là số thay đổi thỏa mãn 1 a 1 Tìm giá trị lớn nhất của b để bất đẳng
Suy ra M b, t 0; 2 khi và chỉ khi b2 2 1.
Vậy giá trị lớn nhất của b thỏa mãn bài toán là b 2 2 1
35) (Trích đề vào lớp 10 Chuyên Nguyễn Trãi-Hải Dương)
Trang 14Do a, b, c là các số không âm nên từ (1) và (2) suy ra: 3
37) (Trích đề thi vào lớp 10 Chuyên Phan Bội Châu năm 2008-2009)
Cho x, y, z > 0 thỏa mãn xyyzzxxyz Chứng minh rằng:
Trang 1539) (Trích đề thi vào lớp 10 chuyên sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh)
Cho các số thực a thỏa mãn 0 a 1. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu
40) (Trích đề thi vào lớp 10 chuyên Vĩnh Phúc)
Cho a, b là số dương thỏa mãn a b 1. Chứng minh rằng: 2 23 2 14.
41) (Trích đề thi vào lớp 10 Chuyên đại học Vinh 2008-2009)
Cho a, b là số thực dương Chứng minh rằng: 2 2
Đẳng thức xảy ra khi nào?
Lời giải Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương ta có:
Trang 1616
42) (Trích đề thi vào lớp 10 Chuyên đại học Vinh 2008-2009-Chuyên toán)
Cho a, b, c, d đều thuộc đoạn 0;1 Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
a b c d abcd
Do đó với a b c d, , , 0;1 ta có:
0 a b c d 4, 0 4 a b c d 4, Suy ra:
4 3
43) (Trích đề vào lớp 10 Chuyên Sư phạm Hà Nội 2008 – 2009)
Các số thực x, y, z khác nhau và thỏa mãn (zx z)( y) 1 Chứng minh bất đẳng
Vậy bất đẳng thức được chứng minh
45) (Trích đề thi vào Chuyên Trần Phú Hải Phòng)
1) Cho các số dương a, b, c Chứng minh rằng: (a b c) 1 1 1 9.
Trang 1746) (Trích Chuyên Đại học Vinh năm 2009 – 2010)
Cho các số thực x, y thỏa mãn: x 8y 0. Hãy tìm giá trị nhỏ nhất của biểu
47) (Trích Chuyên Đại học Vinh năm 2009 – 2010)
Cho các số thực dương x, y, z thỏa mãn: x 2y 3z 18. Chứng minh rằng:
Trang 1818
Cho x > 0 Tìm giá trị của x để biểu thức 2
( 2010)
x N
50) (Trích đề thi vào lớp 10 Chuyên Vĩnh Phúc năm học 2009-2010)
Cho ba số thực a, b, c đôi một khác nhau Chứng minh rằng:
Vậy giá trị lớn nhất của P là 1 đạt được khi x = 0
52) (Trích vào 10 Chuyên Phan Bội Châu năm 2009-2010)
Trang 19Vậy MinP = 4 khi và chỉ khi a = b = c = 1
53) (Trích vào lớp 10 Chuyên Quang Trung – Bình Phước)
Đẳng thức xảy ra khi nào?
Lời giải Biến đổi vế trái BĐT cần chứng minh và áp dụng BĐT Cauchy ta có:
2 4
55) Cho a, b, c, x, y, z là các số thực dương thỏa mãn điều kiện:
670
x y z
Lời giải Trước hết ta chứng minh kết quả sau:
Trang 2056) (Trích đề vào lớp 10 Chuyên đại học Vinh năm 2010-2011-Chuyên toán)
Giả sử x, y, z là các số dương thỏa mãn hệ thức: a b c 18 2. Chứng minh
Đẳng tức xảy ra khi và chỉ khi a b c 6 2.
57) (Trích đề vào lớp 10 Chuyên đại học Vinh năm 2010-2011)
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y = 1 hoặc x = y = 0
57) Cho a, b, là các số thực dương thỏa mãn abc = 1 Chứng minh rằng:
Trang 21Từ (2) và (3) suy ra điều phải chứng minh
59) Chứng minh rằng với mọi số dương x, y, z thỏa mãn xyyzzx 3, ta có bất
( )( )( ) 2
Suy ra điều phải chứng minh, đẳng thức xảy ra khi a = b = c
61) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: 2 2
3 1 2 2 40 9 ,
Trong đó x, y là các số thực không âm thỏa mãn điều kiện x + y = 1
Lời giải Sử dụng bất đẳng thức Cô – si cho hai bộ số không âm ta có:
Trang 2262) (Trích đề vào lớp 10 Chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An)
Cho a, b, c không âm thỏa mãn điều kiện a b c 3. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: Pa bb cc a abc.
Vậy giá trị lớn nhất của P là 2
63) (Trích đề tuyển sinh Lớp 10 Chuyên Lam Sơn 2010-2011)
Cho 3 số thực không âm a, b, c thỏa mãn a b c 1.
(b c ) 4bc b c 16abc.
Đẳng thức xảy ra khi 1; 1.
a b c 64) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: 6 4 6 4
P x y y x Trong đó x, y là các số dương thỏa mãn 1 1 2.
Trang 232 6 6
66) (Trích đề vào lớp 10 Chuyên Lê Quý Đôn Bình Định năm 2010-2011)
Cho a, b, c là các số thực dương thỏa mãn a + b + c ≤ 1 Chứng minh rằng:
Trang 2470) (Trích đề thi vào Chuyên KHTN-ĐHQG Hà nội năm 2011-2012)
Với x, y là số thực dương tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Trang 25Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi x = y Vậy Pmin=1
71) (Trích đề thi Chuyên KHTN-ĐHQG Hà nội năm 2011-2012- Chuyên toán)
Cho x, y, z là số thực dương thỏa mãn đẳng thức: xyyzzx 5 , tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
3 3 2
6( 5) 6( 5) ( 5)
Đẳng thức xảy ra khi nào?
Lời giải Cách 1 Gọi vế trái BĐT (1) là A ta có:
Cách 2 Do vai trò bình đẳng khi hoán vị vòng quanh x, y, z nên không mất tính
tổng quát, Giả sử: x = maxx y z; ; Ta có:
73) (Trích đề thi vào lớp 10 chuyên Hà Tĩnh năm 2011-2012)
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Trang 26Vậy MinF= -2 khi và chỉ khi x = 1
74) Cho hai số thực x, y thỏa mãn 2 2
Từ (1) và (2) suy ra P 3 Đẳng thức xảy ra khi x = y = z = 1
76) Cho a, b, c là các số không âm Chứng minh rằng:
Đẳng thức xảy ra khi nào?
Lời giải Cách 1 Xét hiệu: ( )
Trang 2727
Cho a, b, c là ba số thực dương Chứng minh rằng:
3
Từ (1) và (2) suy ra điều phải chứng minh
79) (Trích đề thi HSG tỉnh Thái Bình năm 2010-2011)
Lời giải Áp dụng BĐT
2 2 2
Cách 1:
Trang 2882) Cho a, b, c là số thực dương có tổng bằng 3 Chứng minh rằng: