cho a,b,c>0 a+b+c=3; tìm min: M=(a/b ²+1) + (b/c ²+1) + (c/a ²+1) 07/11/2021 Bởi Ayla cho a,b,c>0 a+b+c=3; tìm min: M=(a/b ²+1) + (b/c ²+1) + (c/a ²+1)
Đáp án: $M\ge \dfrac32$ Giải thích các bước giải: Ta có:$\dfrac{a}{b^2+1}=\dfrac{a(b^2+1)-ab^2}{b^2+1}=a-\dfrac{ab^2}{b^2+1}\ge a-\dfrac{ab^2}{2b}=a-\dfrac{ab}{2}(1)$ Tương tự: $\dfrac{b}{c^2+1}\ge b-\dfrac{bc}{2}(2)$ $\dfrac{c}{a^2+1}\ge c-\dfrac{ca}{2}(3)$ Cộng vế với vế của $(1), (2), (3)$ $\to M\ge (a+b+c)-\dfrac12(ab+bc+ca)$ $\to M\ge (a+b+c)-\dfrac12\cdot \dfrac13(a+b+c)^2$ $\to M\ge 3-\dfrac12\cdot \dfrac13\cdot 3^2$ $\to M\ge \dfrac32$ Dấu = xảy ra khi $a=b=c=1$ Bình luận
Cách giải:Dùng phương pháp “Cosi ngược dấu” và dự đoán dấu “=” xảy ra tại a=b=c=1 $+)\dfrac{a}{b^2+1}$ $=\dfrac{ab^2+a-ab^2}{b^2+1}$ $=\dfrac{a(b^2+1)-ab^2}{b^2+1}$ $=a-\dfrac{ab^2}{b^2+1}$ Áp dụng BĐT cosi ta có: $b^2+1 \geq 2b$ $\to \dfrac{ab^2}{b^2+1} \leq \dfrac{ab}{2}$ $\to a-\dfrac{ab^2}{b^2+1} \geq a-\dfrac{ab}{2}$ Hoàn toàn tương tự: $\dfrac{b}{c^2+1} \geq b-\dfrac{bc}{2}$ $\dfrac{c}{a^2+1} \geq c-\dfrac{ac}{2}$ $\to M \geq a+b+c-(\dfrac{ab}{2}+\dfrac{bc}{2}+\dfrac{ac}{2})$ Với mọi số thực ta luôn có: $(a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2 \geq 0$ $\to 2(a^2+b^2+c^2) \geq 2(ab+bc+ca)$ $\to ab+bc+ca \leq a^2+b^2+c^2$ $\to 3(ab+bc+ca) \leq (a+b+c)^2=9$ $\to ab+bc+ca \leq 3$ $\to \dfrac{ab}{2}+\dfrac{bc}{2}+\dfrac{ac}{2} \leq \dfrac{3}{2}$ $\to M \geq 3-\dfrac{3}{2}=\dfrac{3}{2}$ Dấu = xảy ra khi $a=b=c=1$(đúng như dự đoán) Bình luận
Đáp án: $M\ge \dfrac32$
Giải thích các bước giải:
Ta có:
$\dfrac{a}{b^2+1}=\dfrac{a(b^2+1)-ab^2}{b^2+1}=a-\dfrac{ab^2}{b^2+1}\ge a-\dfrac{ab^2}{2b}=a-\dfrac{ab}{2}(1)$
Tương tự:
$\dfrac{b}{c^2+1}\ge b-\dfrac{bc}{2}(2)$
$\dfrac{c}{a^2+1}\ge c-\dfrac{ca}{2}(3)$
Cộng vế với vế của $(1), (2), (3)$
$\to M\ge (a+b+c)-\dfrac12(ab+bc+ca)$
$\to M\ge (a+b+c)-\dfrac12\cdot \dfrac13(a+b+c)^2$
$\to M\ge 3-\dfrac12\cdot \dfrac13\cdot 3^2$
$\to M\ge \dfrac32$
Dấu = xảy ra khi $a=b=c=1$
Cách giải:Dùng phương pháp “Cosi ngược dấu” và dự đoán dấu “=” xảy ra tại a=b=c=1
$+)\dfrac{a}{b^2+1}$
$=\dfrac{ab^2+a-ab^2}{b^2+1}$
$=\dfrac{a(b^2+1)-ab^2}{b^2+1}$
$=a-\dfrac{ab^2}{b^2+1}$
Áp dụng BĐT cosi ta có:
$b^2+1 \geq 2b$
$\to \dfrac{ab^2}{b^2+1} \leq \dfrac{ab}{2}$
$\to a-\dfrac{ab^2}{b^2+1} \geq a-\dfrac{ab}{2}$
Hoàn toàn tương tự:
$\dfrac{b}{c^2+1} \geq b-\dfrac{bc}{2}$
$\dfrac{c}{a^2+1} \geq c-\dfrac{ac}{2}$
$\to M \geq a+b+c-(\dfrac{ab}{2}+\dfrac{bc}{2}+\dfrac{ac}{2})$
Với mọi số thực ta luôn có:
$(a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2 \geq 0$
$\to 2(a^2+b^2+c^2) \geq 2(ab+bc+ca)$
$\to ab+bc+ca \leq a^2+b^2+c^2$
$\to 3(ab+bc+ca) \leq (a+b+c)^2=9$
$\to ab+bc+ca \leq 3$
$\to \dfrac{ab}{2}+\dfrac{bc}{2}+\dfrac{ac}{2} \leq \dfrac{3}{2}$
$\to M \geq 3-\dfrac{3}{2}=\dfrac{3}{2}$
Dấu = xảy ra khi $a=b=c=1$(đúng như dự đoán)