Quảng cáo
Các phương pháp chứng minh bất đẳng thức - Trần Sĩ Tùng
QR

Các phương pháp chứng minh bất đẳng thức - Trần Sĩ Tùng

Nguồn: toanmath.com

Tài liệu gồm 54 trang hướng dẫn các phương pháp chứng minh bất đẳng thức do thầy Trần Sĩ Tùng biên soạn. Vấn đề 1: Chứng minh bất đẳng thức bằng phương pháp đổi biến số 1. Dự đoán được điều kiện đẳng thức xảy ra 2. Dạng cho biết điều kiện của tổng các biến nhưng không ( hoặc khó) dự đoán điều kiện của biến để đẳng thức xảy ra 3. Dạng bất đẳng thức với điều kiện cho ba số có tích bằng 1 Vấn đề 2: Chứng minh bất đẳng thức bằng cách sử dụng vai trò như nhau của các biến Vấn đề 3: Chứng minh bất đẳng thức có chứa biến ở mẫu Vấn đề 4: Chứng minh bất đẳng thức từ những bài toán trong tam giác [ads] 1. Khi nào thì có thể vận dụng bất đẳng thức trong tam giác? 2. Một số kết quả cơ bản 3. Nhìn bài toán bằng con mắt lượng giác: Vấn đề 5: Chứng minh bất đẳng thức bằng phương pháp lượng giác Vấn đề 6: Một hướng chứng minh bất đẳng thức Vấn đề 7: Bất đẳng thức vectơ và ứng dụng Vấn đề 8: Sử dụng đạo hàm để chứng minh bất đẳng thức

Xem trước nội dung

Chuyên đề: Chứng minh bất đẳng thức http://thaytoan.net

Trang 1

VẤN ĐỀ I: Chứng minh Bất đẳng thức bằng phương pháp đổi biến số 1. Dự đoán được điều kiện đẳng thức xảy ra

Ví dụ 1: Cho a b 2   . Chứng minh rằng: B = a b 5 5 2   .  Nhận xét: Dự đoán đẳng thức xảy ra khi a = b = 1. Do vậy ta đặt: a x 1  . Từ giả thiết suy ra: b x 1  , ( x  R ).

Ta có: B = a b x x x x 5 5 5 5 4 2 (1 ) (1 ) 10 20 2 2          Đẳng thức xảy ra  x = 0, hay a = b = 1. Vậy B  2.

Ví dụ 2: Cho a b a 3, 1   . Chứng minh rằng: C = b a b a b 3 3 2 2 6 9 0      .

 Nhận xét: Dự đoán đẳng thức xảy ra khi a = 1; b = 2. Do vậy ta đặt a x 1  , với x  0. Từ giả thiết suy ra b x 2   .

Ta có: C = b a b a b 3 3 2 2 6 9     = x x x x x 3 3 2 2 (2 ) (1 ) 6(2 ) (1 ) 9(2 )         

= x x x 3 2 2   = x x 2 ( 1) 0   (vì x  0). Đẳng thức xảy ra  x = 0 hoặc x = 1 tức a = 1, b = 2 hoặc a = 0, b = 3. Vậy C  0.

Ví dụ 3: Cho a b c 3    . Chứng minh rằng: A = a b c ab bc ca 2 2 2 6       .  Nhận xét: Dự đoán rằng đẳng thức xảy ra khi a = b = c = 1. Do vậy ta đặt: a x b y 1 , 1   , ( x, y  R ). Từ giả thiết suy ra: c x y 1   .

Ta có: A = a b c ab bc ca 2 2 2     

= x y x y x y y x y x y x 2 2 2 (1 ) (1 ) (1 ) (1 )(1 ) (1 )(1 ) (1 )(1 )                 

= x xy y 2 2 6    = x y y

2

2 1 3 6 6 2 4          

Đẳng thức xảy ra  y = 0 và x y 1 0 2    x = y = 0 hay a = b = c =1. Vậy A  6.

Ví dụ 4: Cho a b c d    . Chứng minh rằng: D = a b ab cd 2 2 3    .  Nhận xét: Dự đoán đẳng thức xảy ra khi a = b = c = d. Do vậy đặt: a c x   , với x  R. Từ giả thiết suy ra b d x   .

Ta có: D = c x d x c x d x 2 2 ( ) ( ) ( )( )       = c d x cd cx dx 2 2 2     

= c d x cd cx dx cd x 2 2 2 2 1 3 2 3 4 4              = c d x x cd cd

2

2 1 3 3 3 2 4            .

Đẳng thức xảy ra  x = 0 và c d x 1 0 2    x = 0 và c = d hay a = b = c = d.

Vậy D  3cd.

Ví dụ 5: Cho a b 2   . Chứng minh rằng: a b a b 3 3 4 4    .  Nhận xét: Dự đoán đẳng thức xảy ra khi a = b = 1. Do vậy đặt a x b y 1 , 1   . Từ giả thiết suy ra x y 0   .

http://thaytoan.net Chuyên đề: Chứng minh bất đẳng thức

Trang 2

Ta có: a b a b 3 3 4 4     x y x y 3 3 4 4 (1 ) (1 ) (1 ) (1 )       

 x y x y 4 4 3 3 (1 ) (1 ) (1 ) (1 ) 0         x x y y 3 3 (1 ) (1 ) 0    

x y x y x xy y x y x y 2 2 2 2 4 4 3( )( ) 3( ) 0           ( Đúng vì x + y  0) Đẳng thức xảy ra  x = y = 0 hay a = b = 1. Vậy bất đẳng thức được chứng minh.

Ví dụ 6: Cho a  4. Chứng minh rằng: E = a a 2(2 ) 32 0    .

 Nhận xét: Dự đoán đẳng thức xảy ra khi a = 4. Do vậy đặt a x 4   . Từ giả thiết suy ra x  0.

Ta có: E = x x x x x x x 2 3 2 2 (4 ) (2 4 ) 10 32 ( 5) 7 0               . Đẳng thức xảy ra x = 0 hay a = 4. Vậy E  0 .

Ví dụ 7: Cho ab  1. Chứng minh rằng: a b a b 2 2    .  Nhận xét: Dự đoán đẳng thức xảy ra khi a = b = 1. Do vậy đặt a x b y 1 ; 1   . Ta có: ab  1  x y x y xy (1 )(1 ) 1 0       

Mặt khác: a b a b x y x y x y x y 2 2 2 2 2 2 (1 ) (1 ) (1 ) (1 ) 0                

Lại có: x y xy 2 2 2   , với mọi x, y nên ta có:

x y x y x y xy x y 2 2 2 2 1 ( ) 0 2          (Đúng vì xy + x + y  0)

Đẳng thức xảy ra  x = y = 0 hay a = b = 1. Vậy BĐT được chứng minh.

2. Dạng cho biết điều kiện của tổng các biến nhưng không ( hoặc khó) dự đoán

điều kiện của biến để đẳng thức xảy ra. Đối với loại này ta cũng có thể đổi biến như trên.

Ví dụ 8: Cho a  1; a + b  3. Chứng minh rằng: F = a b ab 2 2 27 3 3 0 4    

 Đặt a = 1– x và a + b = 3 + y. Từ giả thiết suy ra x, y  0 nên ta có: b = 2 + x + y.

Từ đó : F = x x y x x y 2 2 27 3(1– ) (2 ) 3(1– )(2 ) – 4       = x y x y xy 2 2 25 5 7 4     

= x y y y

2

2 1 5 3 9 0 2 2 4 2           

Đẳng thức xảy ra  x = 5

2 và y = 0 hay a = 3 2  và b = 9

2 .

Vậy bất đẳng thức F  0 được chứng minh. …

Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.

Quảng cáo
Quảng cáo