11. Bµi 47.(HSG12A-NA:2011-2012)
Cho ba sè thùc , ,x y z tháa m·n x y z xyz+ + = và 1 1 1, ,x y z> > > . T×m gi¸ trÞ
nhá nhÊt cña biÓu thøc 2 2 2
11 1yx z
P
y z x
−− −
= + + .
Híng dÉn:
2 2 2
x 1 y 1 y 1 z 1 z 1 x 1
P
y z x
− + − − + − − + −
= + + 2 2 2
1 1 1 1 1 1
x y z x y z
− + + + + + ÷ ÷
(1).
Mà 2 2 2
x 1 y 1 y 1 z 1 z 1 x 1
y z x
− + − − + − − + −
+ +
( ) ( ) ( )2 2 2 2 2 2
1 1 1 1 1 1
x 1 y 1 z 1
x y y z x z
= − + + − + + − + ÷ ÷ ÷
( ) ( ) ( )
2 2 2
x 1 y 1 z 1
xy yz xz
≥ − + − + − (2).
Tõ (1) và (2) suy ra
2 2 2
1 1 1 1 1 1 1 1 1
P 2
x y z x y z xy yz zx
≥ + + + + + − + + ÷
(3).
Tõu gi¶ thiÕt ta cã
1 1 1
1
xy yz zx
+ + = (4).
Mà 2 2 2
1 1 1 1 1 1
1
x y z xy yz zx
+ + ≥ + + = (5).
2
1 1 1 1 1 1 1 1 1
3 3
x y z xy yz zx x y z
+ + ≥ + + ⇒ + + ≥ ÷ ÷
(6).
Tõ (3), (4), (5) và (6) suy ra P 3 1≥ − .
DÊu b»ng xÈy ra khi x y z 3= = = .
VËy gi¸ trÞ nhá nhÊt cña P là 3 1− .
Bµi 48.(HSG12B-NA:2011-2012)
Cho x,y,z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n xyz=1. T×m gi¸ trÞ lín nhÊt cña biÓu
thøc
2 2 2
1 1 1
1 1 1
P
x y z
= + +
+ + +
.
____________________________________________________________
_______
khai th¸c mét sè bÊt ®¼ng thøc quen thuéc
i.Ph¬ng ph¸p biÕn ®æi t¬ng ®¬ng:
Bµi to¸n 1: Cho a, b lµ c¸c sè thùc d¬ng. Chøng minh r»ng: ba
a
b
b
a
+≥+
.
11
12. 1.1)Cho a, b lµ c¸c sè thùc d¬ng . Chøng minh r»ng 2
1
≥
+
++
baa
b
b
a
.
Híng dÉn:
Ta cã ba
a
b
b
a
+≥+ . Suy ra 2
11
≥
+
++≥
+
++
ba
ba
baa
b
b
a
.
1.2)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng. Chøng minh r»ng
2
2222
≥
++
+
+
+
+
+
+ cbaba
c
ac
b
cb
a
.
Híng dÉn:
Ta chøng minh
2
222
cba
ba
c
ac
b
cb
a ++
≥
+
+
+
+
+
. ThËt vËy:
)(
2
3
2
222222
cba
ba
c
c
ac
b
b
cb
a
a
cba
ba
c
ac
b
cb
a
++≥
+
++
+
++
+
+⇔
++
≥
+
+
+
+
+
)(
2
3
cba
ba
cba
c
ac
cba
b
cb
cba
a ++≥
+
++
+
+
++
+
+
++
⇔
2
3
≥
+
+
+
+
+
⇔
ba
c
ac
b
cb
a
2
9
111 ≥
+
++
+
++
+
+⇔
ba
c
ac
b
cb
a
.
Mµ 2
9111
)(111 ≥
+
+
+
+
+
++≥
+
++
+
++
+
+
accbba
cba
ba
c
ac
b
cb
a
: lu«n ®óng.
1.3)Cho x, y, z lµ nh÷ng sè thùc d¬ng . T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt cña biÓu thøc
zyxyx
z
xz
y
zy
x
P
++
+
+
+
+
+
+
=
3
.
1.4)Cho c¸c sè thùc d¬ng x, y, z tháa m·n 2
3
≤++ zyx . T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt
cña biÓu thøc zyx
zyxP
111
+++++= .
Híng dÉn:
§Æt zyxt ++= . Ta cã 9)
111
)(( ≥++++
zyx
zyx
tzyx
9111
≥++⇒ .Víi
∈
2
3
;0t .
Suy ra t
tP
9
+≥ . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi x=y=z=1.
Bµi to¸n 1.5:
a)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc tháa m·n 0≥++ cba . Chøng minh r»ng
9
)( 3
333 cba
cba
++
≥++ .
b)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc. Chøng minh r»ng
3
)( 2
222 cba
cba
++
≥++ .
1.6)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n xyzxzyzxy =++ . Chøng minh
r»ng
81333
≥++ zyx .
Híng dÉn:
Ta cã
9
)( 3
333 zyx
zyx
++
≥++ . Mµ 1
111
=++⇔=++
zyx
xyzxzyzxy .
Suy ra 99)
111
)(( ≥++⇔≥++++ zyx
zyx
zyx .
VËy 81333
≥++ zyx .
12
13. 1.7)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=++ cba . T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt
cña biÓu thøc
333
1
1
1
1
1
1
+
+
+
+
+
=
cba
P .
Híng dÉn:
§Æt a
x
+
=
1
1
, b
y
+
=
1
1
, c
z
+
=
1
1
. Ta cã 4
111
=++
zyx . Suy ra 4
9
≥++ zyx .
DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi 4
3
=== zyx hay 3
1
=== cba .
Suy ra 64
81333
≥++= zyxP . DÊu “=” xÈy ra khi vµ chØ khi 4
3
=== zyx hay
3
1
=== cba .
VËy gi¸ trÞ nhá nhÊt cña P b»ng 64
81
, khi 3
1
=== cba .
1.8)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng. T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt cña biÓu thøc
333
+
+
+
+
+
=
ba
c
ac
b
cb
a
P .
Híng dÉn:
§Æt cb
a
x
+
= , ac
b
y
+
= , ba
c
z
+
= . Ta cã 6
111
≥++
zyx . Suy ra 2
3
≥++ zyx .
Bµi to¸n 1.9: Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng . Chøng minh r»ng
2
222
cba
ba
c
ac
b
cb
a ++
≥
+
+
+
+
+
.
Híng dÉn:
2
222
cba
ba
c
ac
b
cb
a ++
≥
+
+
+
+
+
)(
2
3
))(( cba
ba
c
ac
b
cb
a
cba ++≥
+
+
+
+
+
++⇔ .
2
3
≥
+
+
+
+
+
⇔
ba
c
ac
b
cb
a
2
9
)
111
)(( ≥
+
+
+
+
+
++⇔
baaccb
cba .
9)
111
)(222( ≥
+
+
+
+
+
++⇔
baaccb
cba : lu«n ®óng.
1.10)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=++ cabcab . Chøng minh
r»ng
2
3222
≥
+
+
+
+
+ ba
c
ac
b
cb
a
.
Híng dÉn:
3)(3)( 2
≥++⇒++≥++ cbacabcabcba .
1.11)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=++ zyx . T×m gi¸ trÞ nhá
nhÊt cña biÓu thøc y
xz
x
zy
z
yx
P
+
+
+
+
+
+
+
+
=
1
)(
1
)(
1
)( 222
.
Híng dÉn:
§Æt xzczybyxa +=+=+= ,, . Ta cã 2=++ cba vµ 1
2
222
=
++
≥
+
+
+
+
+
=
cba
ba
c
ac
b
cb
a
P .
Bµi to¸n 1.12:Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n xyz=1. Chøng minh
r»ng
3
2
1
2
1
2
1
222
≥
+
+
+
+
+ zyx
vµ 3
2
1
2
1
2
1
333
≥
+
+
+
+
+ zyx
.
DÊu “=” xÈy ra khi nµo?
1.13)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=xyz . Chøng minh r»ng
13
14. a)( ) ( ) ( ) 12
222
≥+++++ xzzyyx .
b)( ) ( ) ( ) 24
333
≥+++++ xzzyyx .
1.14)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=++ zyx . Chøng minh r»ng
3
1222
≥++ zyx vµ 9
1333
≥++ zyx .
1.15)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc tháa m·n 1222
=++ zyx . T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt
cña biÓu thøc 333
zyxP ++= .
1.16)Cho x, y lµ c¸c sè thùc tháa m·n 122
=+ yx . T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt cña
biÓu thøc 33
yxP += .
Bµi to¸n 1.17: Cho 0,, >cba . Chøng minh r»ng :
++≤
+
+
+
+
+ cbaaccbba
111
2
1111
.
Híng dÉn: ¸p dông yxyx +
≥+
411
(x, y >0 ).
1.18)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1
111
=++
cba . Chøng minh r»ng
2
1111
≤
+
+
+
+
+ accbba
.
1.19)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=++ cba . Chøng minh r»ng
2
1
≤
+
+
+
+
+ ac
ca
cb
bc
ba
ab
.
1.20)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=++ cba . T×m gi¸ trÞ lín nhÊt
cña biÓu thøc
ac
ca
cb
bc
ba
ab
A
+
+
+
+
+
= .
Híng dÉn:
)(
2
1
222
accbba
ac
ac
cb
cb
ba
ba
ac
ca
cb
bc
ba
ab
A +++++≤
+
+
+
+
+
+
+
+
≤
+
+
+
+
+
=
⇒=++≤+++++ 6)(6)( 2
cbaaccbba 6≤+++++ accbba
Suy ra
2
6
≤A . DÊu “=” xÈy ra khi 3
1
=== cba .
Bµi to¸n 1.21.Chøng minh r»ng víi 3 sè d¬ng a, b, c bÊt k×, ta lu«n cã
322
3
22
3
22
3
cba
acac
c
cbcb
b
baba
a ++
≥
++
+
++
+
++
.
(Híng dÉn: Ta cã
3
2
22
3
ba
baba
a −
≥
++
).
1.22)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=++ cba .Chøng minh r»ng
3
1
22
3
22
3
22
3
≥
++
+
++
+
++ acac
c
cbcb
b
baba
a
.
1.23)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=abc .Chøng minh r»ng
122
3
22
3
22
3
≥
++
+
++
+
++ acac
c
cbcb
b
baba
a
.
Bµi to¸n 1.24:Cho a, b,c > 0. Chøng minh r»ng :
)(3222222
cbaacaccbcbbaba ++≥++++++++ .
(Híng dÉn: Ta cã )(
2
322
bababa +≥++ ).
1.25)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=++ cba .Chøng minh r»ng :
3222222
≥++++++++ acaccbcbbaba .
1.26)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=abc .Chøng minh r»ng :
14
15. 33222222
≥++++++++ acaccbcbbaba .
Bµi to¸n 1.27:Cho 0,, >cba . Chøng minh r»ng :
2
222
cba
ba
c
ac
b
cb
a ++
≥
+
+
+
+
+
.
Híng dÉn:
Ta cã 2
3
≥
+
+
+
+
+ ba
c
ac
b
cb
a
2
9
)
111
)(( ≥
+
+
+
+
+
++⇔
baaccb
cba .
9)
111
)(222( ≥
+
+
+
+
+
++⇔
baaccb
cba : lu«n ®óng.
vµ
2
222
cba
ba
c
ac
b
cb
a ++
≥
+
+
+
+
+
)(
2
3
))(( cba
ba
c
ac
b
cb
a
cba ++≥
+
+
+
+
+
++⇔ .
1.28)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=++ cba .Chøng minh r»ng :
2
1222
≥
+
+
+
+
+ ba
c
ac
b
cb
a
.
1.29)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=abc .Chøng minh r»ng :
2
3222
≥
+
+
+
+
+ ba
c
ac
b
cb
a
.
II.Ph¬ng ph¸p ®a vÒ hµm sè mét biÕn:
2.1)Cho x, y lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 5
94
=+
yx
. T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt
cña biÓu thøc yx
yxH
+
++=
4
.
Híng dÉn:
§Æt yxt += , víi 5
94
=+
yx .Ta cã : 5525)
94
)(( ≥⇒≥+⇒≥++ tyx
yx
yx .
Vµ t
tH
4
+= .
2.2)Cho c¸c sè thùc x, y, z tháa m·n 1=++ zxyzxy . T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt cña
biÓu thøc 444
444 4
zyx
zyxP
++
+++= .
Híng dÉn:
§Æt 444
zyxt ++= , víi 1222
=++≥++ zxyzxyzyx . Suy ra
3
1
3
)( 2222
444
≥
++
≥++
zyx
zyx .
2.3)Cho c¸c sè thùc a, b tháa m·n 122
=+ ba . T×m gi¸ trÞ lín nhÊt vµ gi¸ trÞ
nhá nhÊt cña biÓu thøc )2)(( baabbaP +++= .
Híng dÉn:
Ta cã [ ] )()()(1)()()( 232
babababababaP +−+++=−++++= .
§Æt bat += , víi 122
=+ ba . Suy ra 222)(2)( 222
≤+≤−⇔≤+≤+ bababa
hay ]2;2[−∈t . Vµ tttP −+= 23
, víi ]2;2[−∈t .
2.4)Cho x, y lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n xyyx =+ . T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt
cña biÓu
thøc xyyxP 933
−+= .
Híng dÉn:
Ta cã [ ] )(9)(3)(93)()( 232
yxyxyxxyxyyxyxP +−+−+=−−++= .
§Æt yxt += , víi 2
)(
4
1
yxxyyx +≤=+ 4≥+⇒ yx 4≥⇒ t .
Vµ tttP 93 23
−−= , víi 4≥t .
15
16. 2.5)Cho x, y lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1
11
=+
yx
. T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt
cña biÓu thøc yx
yxP
+
++=
422
.
Híng dÉn:
yx
yxyxP
+
++−+=
4
)(2)( 2
. §Æt yxt += . Víi 44)
11
)(( ≥+⇒≥++ yx
yx
yx .
2.6)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n zyx
111
=+ . Chøng minh r»ng
4
33
2
22
≥
+
+
+
yx
z
z
yx
. DÊu “=” xÈy ra khi nµo ?
Híng dÉn:
yx
z
z
yx
yx
z
z
yx
+
+
+
≥
+
+
+
2
2
2
22
2
)(
. DÊu “=” xÈy ra khi yx =
§Æt z
yx
t
+
= . Víi 4
111
≥
+
⇒=+
z
yx
zyx hay 4≥t .DÊu “=” xÈy ra khi zyx 2== .
XÐt hµm sè
t
t
tf
1
2
)(
2
+= , víi 4≥t .
2.7)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng. T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt cña biÓu thøc
zyx
zyxP
++
+++=
2222
.
Híng dÉn:
zyx
zyx
P
++
+
++
≥
2
3
)( 2
. DÊu “=” xÈy ra khi zyx == .
§Æt zyxt ++= . Ta cã
t
t
tfP
2
3
)(
2
+=≥ víi 0>t .
2.8)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n 1=xyz . T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt
cña biÓu thøc zyx
zyxP
++
+++=
2222
.
Híng dÉn:
zyx
zyx
P
++
+
++
≥
2
3
)( 2
. DÊu “=” xÈy ra khi zyx == .
§Æt zyxt ++= . Ta cã 3333 ≥⇒=≥++ txyzzyx
vµ
t
t
tfP
2
3
)(
2
+=≥ víi 3≥t .
2.9)Cho x, y lµ c¸c sè thùc d¬ng. Chøng minh r»ng
xyyxyxxy 6)(4 22
≥+++ .
Híng dÉn:
xyyxyxxy 6)(4 22
≥+++ 6
11
)(4 22
≥+++⇔
yx
yx .
yx
yx
yx
yx
+
++≥+++
4
)(2
11
)(4 222
.
§Æt yxt += . XÐt hµm sè t
ttf
4
2)( 2
+= , víi 0>t .
2.10)Cho x, y lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n )(22
yxxyyx +=+ . T×m gi¸ trÞ nhá
nhÊt cña biÓu thøc xyyxP 633
−+= .
Híng dÉn:
23
)(3)( yxyxP +−+= .
16
17. §Æt yxt += . Víi )(22
yxxyyx +=+ . Ta cã
4
)(
)(
3
yx
yxxy
+
≤+ vµ 22
2
2
)(
yx
yx
+≤
+
Suy ra ≤
+
2
)( 2
yx
4
)( 3
yx +
hay 2≥+ yx . Vµ 23
3ttP −= , víi 2≥t .
2.11)Cho x, y lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n )(22
yxxyyx +=+ . T×m gi¸ trÞ nhá
nhÊt cña biÓu thøc xyyxyxP 6)(933
−+−+= .
2.12)Cho a, b, c lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n ))(()( 22
cbacbacba +++=++
T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt cña biÓu thøc )(9))(2(3333
cbacbabccbaP ++−+−+++= .
Híng dÉn:
§Æt cbyax +== , .
2.13)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc tháa m·n 1222
=++ zyx . T×m gi¸ trÞ lín nhÊt vµ
gi¸ trÞ nhá nhÊt cña biÓu thøc 2
4
+++
+++=
zxyzxy
zxyzxyP .
Híng dÉn:
§Æt zxyzxyt ++= , víi 1
2
1
1222
≤++≤−⇒=++ zxyzxyzyx hay
−∈ 1;
2
1
t .
Ta cã 2
4
)(
+
+==
t
ttfP , víi
−∈ 1;
2
1
t .
00
)2(
4
)2(
4
1)(' 2
2
2
=⇔=
+
+
=
+
−= t
t
tt
t
tf .
6
13
)
2
1
(,2)0( =−= ff , 3
7
)1( =f .
Suy ra 3
7
)1(max == fP khi 1=t hay 3
1
±=== zyx .
vµ 2)0(min == fP khi 0=t hay 0=++ zxyzxy vµ 1222
=++ zyx .
2.14)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n zyx
111
=+ .Chøng minh r»ng
4
17
≥
+
+
+
yx
z
z
yx
. DÊu “=” xÈy ra khi nµo ?
2.15)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n zyx
111
=+ . T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt
cña biÓu thøc
22
+
+
+
=
yx
z
z
yx
P .
2.16)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n zyx
111
=+ . T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt
cña biÓu thøc
33
+
+
+
=
yx
z
z
yx
P .
2.17)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n zyx
111
=+ . T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt
cña biÓu thøc
44
+
+
+
=
yx
z
z
yx
P .
2.18)Cho x, y, z lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n zyx
111
=+ . T×m gi¸ trÞ nhá nhÊt
cña biÓu thøc yx
z
z
yx
P
+
+
+
= .
2.19)Cho x, y lµ c¸c sè thùc d¬ng tháa m·n xyyxyx ++=++ )(2222
. T×m gi¸
trÞ lín nhÊt vµ gi¸ trÞ nhá nhÊt cña biÓu thøc yx
xyxyA
+
−+=
4
2 .
17