Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
1.
Áp dụng công thức trung tuyến:
\(m_b^2+m_c^2=\dfrac{2a^2+2c^2-b^2}{4}+\dfrac{2a^2+2b^2-c^2}{4}\)
\(=\dfrac{4a^2+b^2+c^2}{4}\)
\(=\dfrac{9a^2+b^2+c^2-5a^2}{4}\)
\(=\dfrac{9\left(b^2+c^2\right)+b^2+c^2-5a^2}{4}\)
\(=5\left(\dfrac{b^2+c^2}{2}-\dfrac{a^2}{4}\right)=5m_a\)
Trước hết ta chứng minh bất đẳng thức sau \(\sqrt{a^2+x^2}+\sqrt{b^2+y^2}\ge\sqrt{\left(a+b\right)^2+\left(x+y\right)^2}\)
Thật vậy, bất đẳng thức trên tương đương với \(\left(\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{x^2+y^2}\right)^2\ge\left(a+x\right)^2+\left(b+y\right)^2\)\(\Leftrightarrow2\sqrt{\left(a^2+b^2\right)\left(x^2+y^2\right)}\ge2ax+2by\Leftrightarrow\left(a^2+b^2\right)\left(x^2+y^2\right)\ge\left(ax+by\right)^2\)
Bất đẳng thức cuối cùng là bất đẳng thức Bunyakovsky nên (*) đúng
Áp dụng bất đẳng thức trên ta có \(\sqrt{a^2+\frac{1}{b^2}}+\sqrt{b^2+\frac{1}{c^2}}+\sqrt{c^2+\frac{1}{a^2}}\ge\sqrt{\left(a+b\right)^2+\left(\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2}+\sqrt{c^2+\frac{1}{a^2}}\)\(\ge\sqrt{\left(a+b+c\right)^2+\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2}\)
Ta cần chứng minh \(\left(a+b+c\right)^2+\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2\ge\frac{153}{4}\)
Thật vậy, áp dụng bất đẳng thức Cauchy và chú ý giả thiết \(a+b+c\le\frac{3}{2}\), ta được:\(\left(a+b+c\right)^2+\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2\ge\left(a+b+c\right)^2+\frac{81}{\left(a+b+c\right)^2}\)\(=\left(a+b+c\right)^2+\frac{81}{16\left(a+b+c\right)^2}+\frac{1215}{16\left(a+b+c\right)^2}\)\(\ge2\sqrt{\left(a+b+c\right)^2.\frac{81}{16\left(a+b+c\right)^2}}+\frac{1215}{16.\frac{9}{4}}=\frac{153}{4}\)
Bất đẳng thức đã được chứng minh
Đẳng thức xảy ra khi \(a=b=c=\frac{1}{2}\)
Copy paste lại bài hôm rồi, đỡ phải nghĩ:v
Ta chứng minh bổ đề sau: cho hai dãy số dương \(a\ge b\ge c\) và \(x\ge y\ge z\) thì \(ax+by+cz\ge bx+cy+az\)
Thật vậy, BĐT tương đương:
\(\left(a-b\right)x+\left(b-c\right)y-\left(a-c\right)z\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)x-\left(a-b\right)y+\left(a-c\right)y-\left(a-c\right)z\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)\left(x-y\right)+\left(a-c\right)\left(y-z\right)\ge0\) (luôn đúng)
Áp dụng:
Không mất tính tổng quát, giả sử \(a\ge b\ge c\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a^3\ge b^3\ge c^3\\\frac{1}{b^2+c^2}\ge\frac{1}{c^2+a^2}\ge\frac{1}{a^2+b^2}\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow P=\frac{a^3}{b^2+c^2}+\frac{b^3}{c^2+a^2}+\frac{c^3}{a^2+b^2}\ge\frac{b^3}{b^2+c^2}+\frac{c^3}{c^2+a^2}+\frac{a^3}{a^2+b^2}\)
Ta có: \(\frac{a^3}{a^2+b^2}=a-\frac{ab^2}{a^2+b^2}\ge a-\frac{ab^2}{2ab}=a-\frac{b}{2}\)
Thiết lập tương tự và cộng lại:
\(P\ge\frac{1}{2}\left(a+b+c\right)^2=\frac{3}{2}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=1\)
\(VT=\frac{a^3}{b^2+8}+\frac{b^3}{c^2+8}+\frac{c^3}{a^2+8}\)
\(=\frac{a^3}{b^2+ab+bc+ca}+\frac{b^3}{c^2+ab+bc+ca}+\frac{c^3}{a^2+ab+bc+ca}\)
\(=\frac{a^3}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}+\frac{b^3}{\left(b+c\right)\left(c+a\right)}+\frac{c^3}{\left(c+a\right)\left(a+b\right)}\)
Áp dụng BĐT Cô si ta có :
\(\left\{{}\begin{matrix}\frac{a^3}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}+\frac{a+b}{8}+\frac{b+c}{8}\ge\frac{3a}{4}\\\frac{b^3}{\left(b+c\right)\left(c+a\right)}+\frac{b+c}{8}+\frac{c+a}{8}\ge\frac{3b}{4}\\\frac{c^3}{\left(c+a\right)\left(a+b\right)}+\frac{c+a}{8}+\frac{a+b}{8}\ge\frac{3c}{4}\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\frac{a^3}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}+\frac{b^3}{\left(b+c\right)\left(c+a\right)}+\frac{c^3}{\left(c+a\right)\left(a+b\right)}\ge\frac{a+b+c}{4}\ge\frac{\sqrt{3\left(ab+bc+ca\right)}}{4}=\frac{3}{4}\)
Vậy BĐT được chứng minh . Dấu = xảy ra khi \(a=b=c=1\)
BC=a; AC=b; AB=c
Từ C dựng đường thẳng vuông góc với AB tại H
\(\frac{a}{bc}+\frac{1}{b}=\frac{1}{c}+\frac{1}{a+b-c}.\)
\(\Rightarrow a\left(a+b-c\right)+c\left(a+b-c\right)=b\left(a+b-c\right)+bc\)
\(\Rightarrow a^2+ab-ac+ac+bc-c^2=ab+b^2-bc+bc\)
\(\Rightarrow a^2-b^2-c^2+bc=0\) (*)
Ta có \(AB=c=AH+BH\Rightarrow c^2=AH^2+BH^2+2.AH.BH\) (**)
Xét tg vuông ACH có
\(AH^2=AC^2-CH^2=b^2-CH^2\)
Xét tg vuông BCH có
\(BH^2=BC^2-CH^2=a^2-CH^2\)
Thay giá trị của \(AH^2\) và \(BH^2\) vào (**) ta có
\(c^2=b^2-CH^2+a^2-CH^2+2.AH.BH=b^2+a^2-2.CH^2+2.AH.BH\) Thay vào (*) ta có
\(a^2-b^2-\left(b^2+a^2-2.CH^2+2.AH.BH\right)+bc=0\)
\(\Rightarrow-2.b^2+2.CH^2-2.AH.BH+bc=0\)
\(\Rightarrow-2\left(b^2-CH^2\right)-2.AH.BH+bc=0\)
\(\Rightarrow-2.AH^2-2.AH.BH+bc=0\)
\(\Rightarrow bc=2.AH\left(AH+BH\right)=2.AH.AB=2.AH.c\Rightarrow b=AC=2.AH\)
Xét tg vuông ACH có
\(\cos A=\frac{AH}{AC}=\frac{AH}{2.AH}=\frac{1}{2}\Rightarrow\widehat{A}=60^o\left(dpcm\right)\)
Lời giải:
Ta có:
\(\text{VT}=\frac{a^3}{b^2+3}+\frac{b^3}{c^2+3}+\frac{c^3}{a^2+3}=\frac{a^3}{b^2+ab+bc+ac}+\frac{b^3}{c^2+ab+bc+ac}+\frac{c^3}{a^2+ab+bc+ac}\)
\(=\frac{a^3}{(b+a)(b+c)}+\frac{b^3}{(c+a)(c+b)}+\frac{c^3}{(a+b)(a+c)}\)
Áp dụng BĐT AM-GM:
\(\frac{a^3}{(b+a)(b+c)}+\frac{b+a}{8}+\frac{b+c}{8}\geq 3\sqrt[3]{\frac{a^3}{8.8}}=\frac{3a}{4}\)
\(\frac{b^3}{(c+a)(c+b)}+\frac{c+a}{8}+\frac{c+b}{8}\geq \frac{3b}{4}\)
\(\frac{c^3}{(a+b)(a+c)}+\frac{a+b}{8}+\frac{a+c}{8}\geq \frac{3c}{4}\)
Cộng theo vế và rút gọn thu được:
\(\text{VT}\geq \frac{a+b+c}{4}\)
Tiếp tục áp dụng BĐT AM-GM: \((a+b+c)^2\geq 3(ab+bc+ac)=9\Rightarrow a+b+c\geq 3\)
Do đó: \(\text{VT}\geq \frac{3}{4}\) (đpcm)
Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=1$
