Hà Kỳ Anh
Giới thiệu về bản thân
Nếu \(x < 1\) thì \(x^{8} - x^{7} + x^{2} - x + 1\)
\(= x^{8} + x^{2} \left(\right. 1 - x^{5} \left.\right) + \left(\right. 1 - x \left.\right) > 0\).
Nếu \(x \geq 1\) thì \(x^{8} - x^{7} + x^{2} - x + 1\)
\(= x^{7} \left(\right. x - 1 \left.\right) + x \left(\right. x - 1 \left.\right) + 1 > 0\).
Bất đẳng thức cần chứng minh tương đương với \(2 \left(\right. \frac{a^{2}}{b^{2}} + \frac{b^{2}}{c^{2}} + \frac{c^{2}}{a^{2}} \left.\right) \geq 2 \left(\right. \frac{c}{b} + \frac{b}{a} + \frac{a}{c} \left.\right)\)
Xét dấu hiệu \(2 \left(\right. \frac{a^{2}}{b^{2}} + \frac{b^{2}}{c^{2}} + \frac{c^{2}}{a^{2}} \left.\right) - 2 \left(\right. \frac{c}{b} + \frac{b}{a} + \frac{a}{c} \left.\right)\)
\(= \left(\right. \frac{a}{b} - \frac{b}{c} \left.\right)^{2} + \left(\right. \frac{b}{c} - \frac{c}{a} \left.\right)^{2} + \left(\right. \frac{c}{a} - \frac{a}{b} \left.\right)^{2} \geq 0\)
Từ đó suy ra đpcm.
Nhân hai vế bất đẳng thức cần chứng minh với \(x + y\) ta được bất đẳng thức tương đương là
\(x^{5} + y^{5} > \left(\right. x^{2} + y^{2} \left.\right) \left(\right. x + y \left.\right)\) (1)
Từ giả thiết \(x > \sqrt{2}\) suy ra \(x^{2} > 2\) suy ra \(x^{5} > 2 x^{3}\), từ đó
\(x^{5} + y^{5} > 2 \left(\right. x^{3} + y^{3} \left.\right)\)
\(= 2 \left(\right. x^{2} - x y + y^{2} \left.\right) \left(\right. x + y \left.\right)\)
\(= \left(\right. x - y \left.\right)^{2} + \left(\right. x^{2} + y^{2} \left.\right) \left(\right. x + y \left.\right) \geq \left(\right. x^{2} + y^{2} \left.\right) \left(\right. x + y \left.\right)\) suy ra (1), điều phải chứng minh.
Chú ý rằng \(x + y = 1\) nên \(\left(\right. 1 + \frac{1}{x} \left.\right) \left(\right. 1 + \frac{1}{y} \left.\right) - 9\)
\(= \frac{\left(\right. x + 1 \left.\right) \left(\right. y + 1 \left.\right) - 9 x y}{x y} = \frac{2 - 8 x y}{x y}\)
\(= \frac{2 \left(\right. 1 - 4 x y \left.\right)}{x y} = \frac{2 \left(\right. \left(\right. x + y \left.\right)^{2} - 4 x y \left.\right)}{x y}\)
\(= \frac{2 \left(\right. x - y \left.\right)^{2}}{x y} \geq 0\)
Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi \(x = y = \frac{1}{2}\).
Chú ý rằng \(1 + 4 = 2 + 3\), ta đặt \(t = \left(\right. x - 1 \left.\right) \left(\right. x - 4 \left.\right) = x^{2} - 5 x + 4\) thì
\(\left(\right. x - 2 \left.\right) \left(\right. x - 3 \left.\right) = x^{2} - 5 x + 6 = t + 2\)
từ đó \(\left(\right. x - 1 \left.\right) \left(\right. x - 2 \left.\right) \left(\right. x - 3 \left.\right) \left(\right. x - 4 \left.\right) + 1\)
\(= t \left(\right. t + 2 \left.\right) + 1 = t^{2} + 2 t + 1 = \left(\right. t + 1 \left.\right)^{2} \geq 0\)
Dẳng thức chỉ xảy ra khi \(t = - 1\)
hay \(x^{2} - 5 x + 4 = - 1\)
\(x^{2} - 5 x + 5 = 0\)
\(x = \frac{5 \pm \sqrt{5}}{2}\).
Giả thiết đã cho tương đương với \(\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} + \frac{1}{a b} + \frac{1}{b c} + \frac{1}{c a} = 6\). (1)
Ta có \(\left(\right. \frac{1}{a} - 1 \left.\right)^{2} \geq 0\)
\(\frac{1}{a^{2}} + 1 \geq \frac{2}{a}\) nên
\(\frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{b^{2}} + \frac{1}{c^{2}} \geq 2 \left(\right. \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \left.\right) - 3\) (2)
Lại có \(\frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{b^{2}} \geq \frac{2}{a b}\) nên
\(2 \left(\right. \frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{b^{2}} + \frac{1}{c^{2}} \left.\right) \geq 2 \left(\right. \frac{1}{a b} + \frac{1}{b c} + \frac{1}{c a} \left.\right)\) (3)
Cộng (2) và (3) theo vế và sử dụng (1) ta có
\(3 \left(\right. \frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{b^{2}} + \frac{1}{c^{2}} \left.\right) \geq 2 \left(\right. \frac{1}{a b} + \frac{1}{b c} + \frac{1}{c a} + \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \left.\right) - 3 = 2.6 - 3 = 9\)
Suy ra \(\frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{b^{2}} + \frac{1}{c^{2}} \geq 3\).
Ta có \(\sqrt{a^{2} - a b + b^{2}} = \sqrt{\frac{1}{4} \left(\right. a + b \left.\right)^{2} + \frac{3}{4} \left(\right. a - b \left.\right)^{2}} \&\text{nbsp}; \geq \frac{1}{2} \left(\right. a + b \left.\right)\).
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi \(a = b\).
Trương tự \(\sqrt{b^{2} - b c + c^{2}} \geq \frac{1}{2} \left(\right. b + c \left.\right)\) và \(\sqrt{c^{2} - c a + c a} \geq \frac{1}{2} \left(\right. c + a \left.\right)\).
Từ đó \(\sqrt{a^{2} - a b + b^{2}} + \sqrt{b^{2} - b c + c^{2}} + \sqrt{c^{2} - c a + a^{2}} \geq \frac{1}{2} \left(\right. a + b + b + c + c + a \left.\right)\)
\(= \left(\right. a + b + c \left.\right) = 3\)
Vậy \(\sqrt{a^{2} - a b + b^{2}} + \sqrt{b^{2} - b c + c^{2}} + \sqrt{c^{2} - c a + a^{2}} \geq 3\).
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi \(a = b = c = \frac{a + b + c}{3} = 1\).
1) có a^2-ab+b^2=1/4.(a^2-4ab+4^2)=1/4(2a-b)^2+3/4b^2>0
đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi b=0 ,2a-b=0
hay a=b=0
2)có a^2-ab+b^2=1/4(4a^2-a+4b^2)
=1/4(a+b)^2+3/4(a-b)^2>1/4(a+b)^2
đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a=b
từ giả thiết z>y>x>0 suy ra (x-y).(x-z)>0
hai số hạng còn lại của vế trái bất đẳng thức cân chứng minh có nhân tử chung z-y>0
và ta có y(y-z).(y-x)+z(z-x).(z-y)=(z-y).(z(z-x)-y(y-x))
mà z>y>x>0 nên z>y>0 và z-x>y-x>0,từ đó
z(z-x)>y(y-x)nên z(z-x)-y(y-x)>0
suy ra (z-y).(z(z-x)-y(y-x))>0
y(y-z).(y-x)+z(z-y).(z-y)>0