Những bài toán bất đẳng thức cơ bản trong Cosi

Các bất đẳng thức trong các đề thi đại học thông thường là đối xứng với các biến và ta dự đoán dấu bằng xảy ta khi các biến bằng nhau và xảy ra tại biê

pdf25 trang | Chia sẻ: tuanbinh | Lượt xem: 1018 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Những bài toán bất đẳng thức cơ bản trong Cosi, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn hãy click vào nút TẢi VỀ
. 
 Mặt khác 
1 1
4 2 .4 2 2
2 2
ab ab
ab ab
+ ≥ = . Vậy ( )4 2 2 min 2 2 2P P≥ + ⇒ = + 
 Lời bình 2: 
Thoạt nhìn thấy bài toán đã giải đúng . Thực tế thì sao? . Việc tách 
1 1 1
2 2ab ab ab
= + để làm xuất hiện đẳng 
thức ( )22 2 2a b ab a b+ + = + . 
( ) 1min 2 2 2 4
2
1
a b
P ab
ab
a b
 =


= + ⇔ =

+ =
 . Hệ vô nghiệm. Đẳng thức không xảy ra , do đó không tồn tại minP . 
Cho 3 số thực dương , ,a b c thoả mãn 
3
2
a b c+ + ≤ . Chứng minh rằng : 
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
1. 
1 1 1 15
2
a b c
a b c
+ + + + + ≥ . 
2. 2 2 2
2 2 2
1 1 1 3 17
2
a b c
a b c
+ + + + + ≥ . 
3. 2 2 2
2 2 2
1 1 1 3 17
2
a b c
b c a
+ + + ≥+ + . 
Giải: 
1. 
1 1 1 15
2
a b c
a b c
+ + + + + ≥ 
Ta có thể phạm sai lầm: 3 3
3 3
1 1 1 1 1
3 3 6 . 6a b c abc abc
a b c abc abc
+ + + + + ≥ + ≥ = 
Dấu đẳng thức xảy ra khi 1a b c= = = nhưng khi đó 33
2
a b c+ + = > ( trái giả thiết ) . 
Phân tích bài toán : 
Từ giả thiết , ,a b c dương thoả mãn 
3
2
a b c+ + ≤ , gợi ý hướng giải bất đẳng thức trung bình cộng, trung 
bình nhân. 3 3
3 1
3
2 2
a b c abc abc≥ + + ≥ ⇒ ≤ . Đặt: 3
1
2
x abc= ≤ 
Khi đó : 3
3
1 1 1 1 1
3 3 3a b c abc x
a b c xabc
 
+ + + + + ≥ + = + 
 
. Dự đoán đẳng thức xảy ra khi 
1
2
x = 
Ta chọn 0α > sao cho: 2
1
12
1 4
x
x
x
x
α
α

=
⇒ = =
 =

. 
Bài giải: 
1 1 1 1 1 1 9 15
3 3 4 3 3.2 4 . 9 12
2 2
a b c x x x x x
a b c x x x
   
+ + + + + ≥ + ≥ + − ≥ − = − =   
   
Đẳng thức xảy ra khi 
1
2
a b c= = = . 
2. 2 2 2
2 2 2
1 1 1 3 17
2
a b c
a b c
+ + + + + ≥ . 
Phân tích bài toán : 
Từ giả thiết , ,a b c dương thoả mãn 
3
2
a b c+ + ≤ , gợi ý hướng giải bất đẳng thức trung bình cộng, trung 
bình nhân. 3 3
3 1
3
2 2
a b c abc abc≥ + + ≥ ⇒ ≤ . Đặt: 3
1
2
x abc= ≤ ,đẳng thức xảy ra khi 
1
2
x = . 
Xét 2
2
1
x
x
+ , chọn 0α > sao cho: 
4
2
2
1
12 16
1
x
xx
x
α
α

=
⇒ = =
 =

 . 
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
Áp dụng bất đẳng thức trung bình cộng, trung bình nhân cho 17 số, trong đó 16 số là 
2
1
16x
 và số 2x : 
15
16
17
2 2 2 217
2 2 2 2 32
17
1 1 1 1 17
16. 17
16 16
2
x
x x x x
x x x x
−
 
+ = + ≥ ⇒ + ≥ 
 
. 
15 15 15
17 17 17
2 2 2
2 32 2 32 2 32
17 17 17
1 17 1 17 1 17
; ;
2 2 2
a b c
a b c
a b c
− − −
⇒ + ≥ + ≥ + ≥ 
1
15 15 15 15 15 15 3
2 2 2 17 17 17 17 17 17
2 2 2 32 32
17 17
1 1 1 17 17
.3
2 2
a b c a b c a b c
a b c
− − − − − −   
⇒ + + + + + ≥ + + ≥      
   
( )
155
2 2 2 1717
2 2 2 32 32
17 17
1 1 1 3 17 3 17 3 17
.2
2
2 2
a b c abc
a b c
−
+ + + + + ≥ ≥ = . 
Đẳng thức xảy ra khi 
1
2
a b c= = = . 
Cách khác : 
Chọn : 
1 1 1
; , ; , ;u a v b w c
a b c
     
= = =     
     
  
Dùng bất đẳng thức vecto u v w u v w+ + ≥ + +
     
( )
2
2
2 2 2 23
2 2 2 23
1 1 1 1 1 1 1
3 ( )
( )
a b c a b c abc
a b ca b c abc
 
+ + + + + ≥ + + + + + ≥ + 
 
Tương tự trên , ta đặt ( )
2
2
3 1
3 4
a b c
x abc
 + +
= ≤ ≤ 
 
. 
2 2 2
2 2 2
1 1 1 1 1 15 1 15
3 3 3 2 .
16 16 16 16
x
a b c x x
x x x x xa b c
+ + + + + ≥ + = + + ≥ + 
2 2 2
2 2 2
1 1 1 1 15 1 15 3 17
3 3
2 16 2 4 2
a b c
xa b c
+ + + + + ≥ + ≥ + = . 
Đẳng thức xảy ra khi 
1
2
a b c= = = . 
3. 2 2 2
2 2 2
1 1 1 3 17
2
a b c
b c a
+ + + ≥+ + . 
Tương tự trên . Xét 2
2
1
x
y
+ , chọn 0α > sao cho: 
2 22
2
1
12 16
1
x y
x yx
y
α
α

= =
⇒ = =
 =

Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
Áp dụng bất đẳng thức trung bình cộng, trung bình nhân cho 17 số, trong đó 16 số là 
2
1
16y
 và số 2x : 
1 16
16
17 17
2 2 2 217
2 2 2 2 32
17
1 1 1 1 17
16. 17
16 16
2
x y
x x x x
y y y y
−
 
+ = + ≥ ⇒ + ≥ 
 
. 
1 16 1 16 1 16
17 17 17 17 17 17
2 2 2
2 32 2 32 2 32
17 17 17
1 17 1 17 1 17
; ;
2 2 2
a b b c c a
a b c
b c a
− − −
⇒ + ≥ + ≥ + ≥ 
( )
1 16 1 16 1 16 155
2 2 2 17 17 17 17 17 17 1717
2 2 2 32 32 32
17 17 17
1 1 1 17 3 17 3 17 3 17
2
2
2 2 2
a b c a b b c c a abc
b c a
− − − − 
+ + + ≥ + + ≥ ≥ = 
 
 
+ +
 Đẳng thức xảy ra khi 
1
2
a b c= = = . 
Cho , , 0x y z > và thỏa mãn 
1 1 1
4
x y z
+ + = . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức 
1 1 1
2 2 2
P
x y z x y z x y z
= + +
+ + + + + +
Đề thi Đại học khối D năm 2007 
Giải: 
Cho các số không âm , , ,a b x y thỏa các điều kiện 
2005 2005
2005 2005
1
1
a b
x y
 + ≤

+ ≤
. Chứng minh rằng : 
1975 30 1975 30. . 1a x b y+ ≤ 
Toán tuổi thơ 2 – số 27 
Giải: 
Nhận xét : Các đa thức tham gia trong bài toán cùng bậc 2005 1975 30= + , đồng thời số mũ của các biến 
tương ứng bằng nhau. 
Áp dụng bất đẳng thức trung bình cộng , trung bình nhân cho 1975 số 2005a và 30 số 2005x 
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
( ) ( ) ( ) ( )
2005 2005 1975 30
2005 2005 1975 302005
1975. 30.
. . 1
1975 30
a x
a x a x
+
≥ =
+
Tương tự 
( ) ( ) ( ) ( )
2005 2005 1975 30
2005 2005 1975 302005
1975. 30.
. . 2
1975 30
b y
b y b y
+
≥ =
+
Từ ( )1 và ( )2 suy ra ( ) ( ) ( ) ( )2005 2005 2005 2005 1975 30 1975 301975. 30. 2005. . . 3a b x y a x b y+ + + ≥ + 
Từ ( ) ( ) ( )
2005 2005
2005 2005 2005 2005
2005 2005
1
2005 1975. 30. 4
1
a b
a b x y
x y
 + ≤
⇒ ≥ + + +
+ ≤
Từ ( )3 và ( )4 suy ra ( )1975 30 1975 30 1975 30 1975 302005 2005. . . . . 1a x b y a x b y≥ + ⇒ + ≤ 
Dấu đẳng thức xảy ra khi 1975 30 1975 30,a x b y= = . 
Tổng quát : Cho các số không âm , , ,a b x y thỏa các điều kiện 
1
1
m n m n
m n m n
a b
x y
+ +
+ +
 + ≤

+ ≤
. Chứng minh rằng : 
. . 1m n m na x b y+ ≤ . 
Cho , ,x y z là các số dương thỏa mãn điều kiện: 2 2 2 1.x y z+ + = Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: 
.
xy yz zx
A
z x y
= + + 
Giải: 
Ta có : ( )
2 2 2
2 2 2 22 .
xy yz zx
A y z x
z x y
     
= + + + + +     
     
Áp dụng bất đẳng thức: 2 2 2x y z xy yz zx+ + ≥ + + 
Ta được: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2( ) 2( ) 3( ) 3.A y z x y z x y z x≥ + + + + + = + + = 
Đẳng thức xảy ra 
1
.
3
xy yz xz
x y z
z x y
⇔ = = ⇒ = = = 
Vậy min 3A = đạt được khi 
1
3
x y z= = = . 
Cho 3 số thực dương , ,a b c thoả mãn 2 2 2 1+ + =a b c . Chứng minh rằng : 
2 2 2 2 2 2
3 3
2
+ + ≥
+ + +
a b c
b c c a a b
. 
Phân tích bài toán : 
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
•Trường hợp tổng quát , giả sử 0 < ≤ ≤a b c thoả mãn điều kiện 2 2 2 1+ + =a b c , vậy ta có thể suy ra 
0 1< ≤ ≤ <a b c hay không?. Như vậy điều kiện , ,a b c không chính xác vì dấu đẳng thức chỉ xảy ra khi 
2 2 2
1
0;
3
0
, ,
1
  ⇒   
< = =
∈
+ + =
a b c
a b c
a b c
. 
•Ta thấy mối liên hệ gì của bài toán ?. Dễ thấy 2 2 2 1+ + =a b c và 2 2 2 2 2 2, ,+ + +b c c a a b . Gợi ý ta đưa 
bài toán về dạng cần chứng minh :
2 2 2
3 3
21 1 1
+ + ≥
− − −
a b c
a b c
• Vì vai trò , ,a b c như nhau và 2 ý phân tích trên gợi ý ta đưa đến cách phân tích 
( )2 2 22 2 2
3 3
21 1 1
+ + ≥ + +
− − −
a b c
a b c
a b c
 và cần chứng minh 
2
2
2
2
2
2
3
21
3
21
3
21









≥
−
≥
−
≥
−
a
a
a
b
b
b
c
c
c
. 
•Ta thử đi tìm lời giải : 
2 2 2 2 2 2 2 2
2 2
3 1 3 3 2 4 8
(1 ) (1 ) 2 (1 )
2 2 27 271 1 3 3
a
a a a a a a a a
a a
≥ ⇔ ≥ ⇔ ≥ − ⇔ ≥ − ⇔ ≥ −
− −
Dễ thấy 
2 2 2 2 2 2
2 2 2
2 (1 ) 2 (1 )(1 )
2 (1 ) (1 ) 2
a a a a a
a a a



− = − −
+ − + − =
Áp dụng bất đẳng thức trung bình cộng trung bình nhân 
2 2 2 2 2 232 2 (1 ) (1 ) 3 2 (1 )(1 )a a a a a a= + − + − ≥ − − 
2 2 2 2 2 232 82 (1 )(1 ) 2 (1 )
3 27
a a a a a⇒ ≥ − − ⇔ ≥ − 
Tương tự cho các trường hợp còn lại. 
Giải : 
Cho 3 số thực dương , ,a b c . Chứng minh rằng : 
( ) ( ) ( ) ( )
3 3 3 1
2
a b c
a b c
b c a c a b a b c
+ + ≥ + +
+ + +
Phân tích bài toán : 
•Đẳng thức cần chứng minh đưa về dạng : 
( )
( )
( ) ( ) ( ) ( )
3 3 3
0
a b c
m a c nb k b a pc i b c ja
b c a c a b a b c
+ + + + + + + + + + + ≥
+ + +
. 
•Giả sử 0 a b c< ≤ ≤ . Dự đoán đẳng thức xảy ra khi a b c= = . 
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
Từ đó gợi mở hướng giải : 
( )
( )
3
33
a
m a c nb mna
b c a
+ + + ≥
+
. Đẳng thức xảy ra khi 
( )
( )
( )
( )
3
3
1
4
1
2
a mm a c nb a
b c a m a a na
a a a na b c


⇔ 
 
 
== + =
+ = + = ⇔
+ == =
Tương tự cho các trường hợp khác . 
Giải : 
( )
( )
3 1 1 3
2 4 2
a
b c a a
b c a
+ + + ≥
+
. Đẳng thức xảy ra khi: 
( )
( )
3 1 1
2 4
a
b c a
b c a
= = +
+
. 
( ) ( )
3 1 1 3
2 4 2
b
c b a b
c a b
+ + + ≥
+
. Đẳng thức xảy ra khi: 
( ) ( )
3 1 1
2 4
b
c b a
c a b
= = +
+
. 
( ) ( )
3 1 1 3
2 4 2
c
a b c c
a b c
+ + + ≥
+
. Đẳng thức xảy ra khi: 
( ) ( )
3 1 1
2 4
c
a b c
a b c
= = +
+
. 
Cộng vế theo vế ta được : 
( ) ( ) ( ) ( )
3 3 3 1
2
a b c
a b c
b c a c a b a b c
+ + ≥ + +
+ + +
. Dấu đẳng thức xảy ra khi : 
0a b c= = > 
Cho 3 số thực dương , ,a b c thoả mãn 1a b c =+ + . Chứng minh rằng : 
.a 
7
1 1 1
2
a b c+ + + + + < 
.b 6a b b c c a+ + + + + ≤ . 
.c 33 3 3 18a b b c c a+ + + + + ≤ . 
.d
1 1 1
10a b c
a b c
+ + + + + ≥ 
Giải: 
.a 
7
1 1 1
2
a b c+ + + + + < 
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
1 1
1 1. 1 1
2 2
1 1 7
1 1. 1 1 1 1 1 3
2 2 2 2
1 1
1 1. 1 1
2 2
a a
a a
b b a b c
b b a b c
c c
c c
+ +
+ = + ≤ = +

+ + + +
+ = + ≤ = + ⇒ + + + + + ≤ + =

+ + 
+ = + ≤ = + 

Đẳng thức xảy ra khi 1 1 1 1 0 0 1a b c a b c a b c+ = + = + = ⇔ = = = ⇒ + + = ≠ 
Vậy 
7
1 1 1
2
a b c+ + + + + < 
.b 6a b b c c a+ + + + + ≤ . 
Phân tích bài toán : 
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
•Trường hợp tổng quát , giả sử 0 a b c< ≤ ≤ thoả mãn điều kiện 1a b c =+ + , dấu đẳng thức chỉ xảy ra 
khi 
0 1
31
a b c
a b c
a b c



< = =
⇒ = = =
+ + =
. Hằng số cần thêm là 
1
3
. 
• Từ giả thiết gợi ý ta đưa đến cách phân tích ( )6a b b c c a a b c+ + + + + ≤ + + hay 
1 1 1 1 1 1
3 3 3 3 3 3 3 .
2 2 2 2
a b b c c a
S a b b c c a
 
 
 
 
 
+ + + + + + + + +
= + + + + + ≤ + + . 
•Ta thử đi tìm lời giải : Áp dụng bất đẳng thức trung bình cộng trung bình nhân 
( )
( )
1 1 2
3 3 3 23 3 3 . .
2 2 2 2 2 3
a b a b
a b a b
 
 
 
 
 
+ + + + +
= ≥ + = + 
Tương tự cho các trường hợp còn lại . 
Cách khác : 
Giả sử với mọi 0m > , ta luôn có : ( )1 1
2
a b m
a b a b m
m m
 
 
 
+ ++ = + ≤ . Vấn đề bây giờ ta 
dự đoán 0m > bao nhiêu là phù hợp?. 
Dễ thấy đẳng thức xảy ra khi 
2
1 3
3
a b m
m
a b





+ =
⇔ =
= =
. 
Giải : 
Áp dụng bất đẳng thức trung bình cộng trung bình nhân 
( )
( )
( )
( )
( )
( )
_
_
_
2
3 2 3 3 . . .
2 3 2 2
2
3 2 3 3 . . .
2 3 2 2
2
3 2 3 3 . . .
2 3 2 2
AM GM
AM GM
AM GM
a b
a b a b
b c
b c b c
c a
c a c a













+ +
+ = + ≤
+ +
+ = + ≤
+ +
+ = + ≤
( ) 22 3.3 33 . .2 6
2 2 2
a b c
a b b c c a
+ + +
⇒ + + + + + ≤ = = (đpcm). 
Đẳng thức xảy ra khi 
1
3
a b c= = = . 
.c 33 3 3 18a b b c c a+ + + + + ≤ . 
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
•Trường hợp tổng quát , giả sử 0 a b c< ≤ ≤ thoả mãn điều kiện 1a b c =+ + , dấu đẳng thức chỉ xảy ra 
khi 
2
3
0 1 2
3 31
2
3
a b
a b c
a b c b c
a b c
c a


 
 
 



+ =
< = =
⇒ = = = ⇒ + =
+ + =
+ =
. Hằng số cần thêm là 
2
3
• Từ giả thiết gợi ý ta đưa đến cách phân tích ( )33 3 3 18a b b c c a a b c+ + + + + ≤ + + hay 
( ) ( ) ( )
3 3 3
2 2 2 2 2 2
3 3 3 3 3 3
3 3 3
T
a b b c c a
a b b c c a= + +
+ + + + + + + + +
+ + + + + ≤ 
. 
Giải : 
Áp dụng bất đẳng thức trung bình cộng trung bình nhân 
( )
( )
( )
( )
( )
( )
3 3
3
3
3
3
3
3
3
2 2
9 2 2 3 3. . .
4 3 3 3
2 2
9 2 2 3 3. . .
4 3 3 3
2 2
9 2 2 3 3. . .
4 3 3 3
a b
a b a b
b c
b c b c
c a
c a c a













+ + +
+ = + ≤
+ + +
+ = + ≤
+ + +
+ = + ≤
( ) 33 33 3 3 2 49 9 6. . 18
4 3 4 3
a b c
T a b b c c a
+ + +
⇒ = + + + + + ≤ = = (đpcm). 
Dấu đẳng thức xảy ra khi 
1
3
a b c= = = . 
.d
1 1 1
10a b c
a b b
+ + + + + ≥ 
Phân tích bài toán : 
•Trường hợp tổng quát , giả sử 0 a b c< ≤ ≤ thoả mãn điều kiện 1a b c =+ + , dấu đẳng thức chỉ xảy ra 
khi 
0 1
31
a b c
a b c
a b c



< = =
⇒ = = =
+ + =
. 
• Từ điều cần chứng minh ,gợi ý ta đưa đến cách phân tích với mọi 0m > , ta luôn có : 
1
2ma m
a
+ ≥ . 
Đẳng thức xảy ra khi : 
1
9
1
3
ma
a
m
a
 =
⇔ =
 =

. 
•Vì thế mà ( ) ( )
1 1 1 1 1 1
9 8T a b c a b c a b c
a b b a b b
= + + + + + = + + + + + − + + 
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
Giải : 
Áp dụng bất đẳng thức trung bình cộng trung bình nhân 
1
9 6
1
9 6
1
9 6
a
a
b
b
c
c
 + ≥

+ ≥

 + ≥
( ) ( ) ( )
1 1 1
9 8 3.6 8 10T a b c a b c a b c
a b b
⇒ = + + + + + − + + ≥ − + + = (đpcm). 
Đẳng thức xảy ra khi : 
1
3
a b c= = = . 
Bài tập tương tự 
Cho các số thực dương , ,x y z và thỏa mãn mx ny pz d+ + ≥ trong đó , , ,m n p d ∈ . Tìm giá trị lớn 
nhất biểu thức 2 2 2A ax by cz= + + 
Hướng dẫn : Thực hiện việc chọn điểm rơi : 2 2 2ax by cz β= = = 
Chứng minh rằng nếu 5xy yz zx+ + = thì 2 2 23 3 10x y z+ + ≥ 
Phân tích bài toán : 
•Trước hết ta để ý mối liên hệ giữa 2 2 23 ,3 , , , ,x y z xy yz zx cho ta điều gì ?, phải chăng những hằng đẳng 
thức có dạng : ( ) ( ) ( )2 22 20 ?.ax by ax by axby− ≥ ⇔ + ≥ 
• Phân tích : 
2 2 2ax ay axy+ ≥ .Đẳng thức xảy ra khi x y= 
2 2 2by cz bcyz+ ≥ .Đẳng thức xảy ra khi 2 2by cz= 
2 2 2cz bx cbzx+ ≥ . Đẳng thức xảy ra khi 2 2cz bx= 
Bây giờ ta chọn , ,a b c sao cho : 
13
2 1 2
1
2
aa b
c b
a bc c

  =+ =  
= ⇔ = 
 
=  = 
Giải : 
2 2 2x y xy+ ≥ .Đẳng thức xảy ra khi x y= 
2 212 2
2
y z yz+ ≥ .Đẳng thức xảy ra khi 2 2
1
2
2
y z= 
2 21 2 2
2
z x zx+ ≥ . Đẳng thức xảy ra khi 2 2
1
2
2
z x= 
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
Cộng vế theo vế ta được : ( )2 2 2 2 2 23 3 2 3 3 10x y z xy yz zx x y z⇒+ + ≥ + + + + ≥ (đpcm). 
Đẳng thức xảy ra khi : 
2 2
2 2
1
2 12
1 2
2
2
5
x y
y z x y
z
z x
xy yz zx
=

 = = = 
⇔  = =

 + + =
Cho 3 số thực dương , ,x y z thoả mãn 
47
12
x y z =+ + . Chứng minh rằng : 2 2 2
12
235
3 4 5x y z+ + ≥ 
Phân tích bài toán : 
•Trước hết ta để ý mối liên hệ giữa 2 2 23 ,4 ,5 , , ,x y z x y z cho ta điều gì ?, gợi ý : 2 2 2
12
235
3 4 5x y z+ + ≥ 
được biến đổi về dạng ( )2 2 2 ,3 4 5 0x m y n z p k m n p k const+ + + + + ≥ < ≤ ≤ ≤ = 
• Phân tích : 
23 2 3 , 0x m mx m+ ≥ > . Đẳng thức xảy ra khi 23x m= 
24 2 4 , 0y n ny n+ ≥ > . Đẳng thức xảy ra khi 24y n= 
25 2 5 , 0z p pz p+ ≥ > . Đẳng thức xảy ra khi 25z p= 
Bây giờ ta chọn , ,x y z sao cho : 
2
2
2
47
12
5
3
3 5
44
1
5
25
3 4 5 3
25
4
5
x
x m
y
y n
z
z p
m
m n p
n
p
x y z

   
 
 
 
 
= = 
 
 =
 


=
=
=
=
=
= ⇔
=
=
=
+ +
Giải : 
2 25 253 2 3.
3 3
x x+ ≥ . Đẳng thức xảy ra khi 2 253
3
x = . 
2 25 254 2 4.
4 4
y y+ ≥ . Đẳng thức xảy ra khi 2 254
4
y = . 
25 5 2 5.5z z+ ≥ . Đẳng thức xảy ra khi 25 5z = . 
Cộng vế theo vế ta được ( )2 2 2
12 12
235 235
3 4 5 10x y z x y z − =+ + ≥ + + (đpcm). 
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
Đẳng thức xảy ra khi 
5
3
5
4
1
x
y
z








=
=
=
. 
Cho 3 số thực không âm , ,a b c . Chứng minh rằng : ( ) ( ) ( )3 31 1 1 1abc a b c+ ≤ + + + 
Giải : 
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )33 33 31 1 1 1 1.1.1 1 1 1 abc a b c abc a b c+ ≤ + + + ⇔ + ≤ + + + 
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )33
1.1.1
1
1 1 1 1 1 1
abc
a b c a b c
⇔ + ≤
+ + + + + +
Đặt : 
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )33
1.1.1
1 1 1 1 1 1
T
abc
a b c a b c
= +
+ + + + + +
1 1 1 1 1
3 1 1 1 3 1 1 1
a b c
T
a b c a b c
  
  
   
≤ + + + + +
+ + + + + +
1 1 1 1 1
.3 1
3 1 1 1 3
a b c
T
a b c
 
 
 
+ + +≤ + + = =
+ + +
Dấu đẳng thức xảy ra khi 0a b c= = ≥ . 
Tổng quát : 
Chứng minh rằng với mọi ( ), 0 1,i ia b i n> = thì ta luôn có : 
( ) ( )1 2 1 2 1 1 2....... ....... ........ 1n nn n n n na a a b b b a b a b a b
 
 
 
+ ≤ + + + 
Cho 3 số thực dương , ,a b c thoả mãn 1a b c+ + = . Chứng minh rằng : 1 1 11 1 1 8
a b c
     
     
     
− − − ≥ . 
Giải : 
1 1 1 1 1 1
1 1 1 . . . . VT
a b c
a b c a b c
b c c a a b
a b c
          
= =          
         
− − −− − − + + += 
AM_GM 2 2 2
 . . 8VT
bc ca ab
a b c
=≥ (đpcm) 
Tổng quát : 
Cho
1 2 3
1 2 3
, , ,...............,
 ........ 1
0n
n
x x x x
x x x x

 + + + + =
>
. 
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
Chứng minh rằng : ( )
1 2 3
........ 1 .
1 1 1 1
1 1 1 1 n
n
n
x x x x
       
−                    
− − − − ≥ 
Cho 4 số thực dương , , ,a b c d thoả mãn 
1 1 1 1
3
1 1 1 1a b c d
+ + + ≥
+ + + +
. Chứng minh rằng : 
1
81
abcd ≤ . 
Giải : 
1 1 1 1
1 1 1
1 1 1 1 1 1 1
= - b c d
a b c d b c d
     
     
     
≥ + − + − + +
+ + + + + + +
( ) ( ) ( )
_
3 
1
3
1 1 1 1
AM GM bcd
a b c d
≥
+ + + +
Vậy: 
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
3
3
3
3
1
3
1 1 1 1
1
3
1 1 1 1
1
3
1 1 1 1
1
3
1 1 1 1
bcd
a b c d
cda
b c d a
dca
c d c a
abc
d a b c















≥
+ + + +
≥
+ + + +
≥
+ + + +
≥
+ + + +
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
1 d
81
1 1 1 1 1 1 1 1
abc
a b c d a b c d
⇒ ≥
+ + + + + + + +
1
81
abcd⇒ ≤ 
Tổng quát : 
Cho :
1 2 3
1 2 3
, , ,............., 0
1 1 1 1
......... 1
1 1 1 1
n
n
x x x x
n
x x x x





>
+ + + + ≥ −
+ + + +
Chứng minh rằng : 
( )1 2 3 1
1
........... n n
n
x x x x
−
≤ . 
Bài tương tự 
Cho 3 số thực dương , ,a b c thoả mãn 3a b c+ + = . Chứng minh rằng : 
.a
2 2 2
3
21 1 1
a b c
b c a
+ + ≥
+ + +
. 
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
.b
2 2 2
3
2
a b c
a b b c c a
+ + ≥
+ + +
. 
.c
2 2 2
2 2 2
1
2 2 2
a b c
a b b c c a
+ + ≥
+ + +
. 
Hướng dẫn : 
.a
2
3
3( ) ( ) 3
a b c
ab bc ca a b c ab bc ca



+ + =
+ + ≤ + + ⇒ + + ≤
2 2 2
2 2 2
2
2
(1 )
1 1 1
21
1 2
a b aba ab
a a ab
b b b a
b
b b


⇒


+ −= = −
+ + + ≥ −
++ ≥
Tương tự : 
2 2
2 2 2 2
,
2 21 1 1 1
b bc bc c ca ca
b b c c
c c a a
= − ≥ − = − ≥ −
+ + + +
Cộng vế theo vế : 
2 2 2
3 3
3
2 221 1 1
a b c ab bc ca
a b c
b c a
≥ − =
+ ++ + ≥ + + −
+ + +
. 
Cho 3 số thực dương , ,a b c thoả mãn . . 1abc = . Chứng minh rằng : 
.a
3 3 3 3
(1 )(1 ) (1 )(1 ) (1 )(1 ) 4
a b c
b c c a a b
+ + ≥
+ + + + + +
. 
.b
1 1 1
1
2 2 2a b c
+ + ≤
+ + +
Hướng dẫn : 
.a 
Cho 3 số thực dương , ,a b c thoả mãn 1a b c+ + = . Chứng minh rằng : 
2 2 2 1
2
a b c
b c c a a b
+ + ≥
+ + +
Giải : 
2 2 2 2 2 21 1
( ) ( ) ( ) ( )
2 2
a b c a b c
a b c a b c
b c c a a b b c c a a b
+ + ≥ ⇔ + + + + + ≥ + + +
+ + + + + +
Nguyễn Phú Khánh – Đà Lạt . http//:www.maths.vn 
2 2 2( ) ( ) ( ) 1
1
2
a a b c b b c a c c a b
b c c a a b
+ + + + + +⇔ + + ≥ +
+ + +
( ) ( ) ( ) 3
2
a a b c b b c a c c a b
b c c a a b
+ + + + + +
⇔ + + ≥
+ + +
3
2
a b c
b c c a a b
⇔ + + ≥
+ + +
 vì 1a b c+ + = . 
Cho 3 số thực dương , ,a b c thoả mãn 1a b c+ + = . Chứng minh rằng : 
.a
1
2 2 2 4
ab bc ca
a b c b c a c a b
+ + ≤
+ + + + + +
. 
Hướng dẫn : 
.a Dùng bất đẳng thức 
1 1 4
a b a b
+ ≥
+
. 
Cho 3 số thực dương , ,a b c . Chứng minh rằng : 
.a ( )
3 3 3 1
( )( ) ( )( ) ( )( ) 4
a b c
a b c
a b b c b c c a c a a b
+ + ≥ + +
+ + + + + +
.b
3 3 3 1
( )
( ) ( ) ( 

File đính kèm:

  • pdfTuyệt kỷ điểm rơi AM_GM.doc.pdf