Jump to content

Photo

$ 2\sum a^2b +3\sum a^2 +4abc \geq 19$ với $a+b+c=3$


  • Please log in to reply
7 replies to this topic

#1
Peter97

Peter97

    Binh nhất

  • Thành viên
  • 45 posts

Cho a,b,c là các số dương thỏa mãn $a + b + c = 3$:

Chứng minh rằng : $2(a^{2}b + b^{2}c + c^{2}a )+ 3(a^{2} + b^{2} + c^{2}) + 4abc\geq 19$


Edited by phanquockhanh, 20-06-2013 - 22:06.

EM YÊU BÁC HỒ..... :oto:


#2
25 minutes

25 minutes

    Thành viên nổi bật 2015

  • Hiệp sỹ
  • 2795 posts

Cho a,b,c là các số dương thỏa mãn $a + b + c = 3$:

Chứng minh rằng : $2(a^{2}b + b^{2}c + c^{2}a )+ 3(a^{2} + b^{2} + c^{2}) + 4abc\geq 19$

Đầu tiên ta có bổ đề hết sức quen thuộc sau $ab^2+bc^2+ca^2+abc \leqslant \frac{4}{27}(a+b+c)^3$

Khai triển trực tiếp ta thu được $4(a^3+b^3+c^3)+12(a^2b+b^2c+c^2a) \geqslant 15(ab^2+bc^2+ca^2)+3abc$  (*)

Trở lại bài toán ta sẽ đồng bậc bất đẳng thức, sử dụng $a+b+c=3$, ta cần chứng minh 

       $2(a^2b+b^2c+c^2a)+(a+b+c)(a^2+b^2+c^2) \geqslant \frac{19}{27}(a+b+c)^3$

Khai triển và thu gọn ta cần chứng minh 

       $\frac{8}{27}(a^3+b^3+c^3)+2(a^2b+b^2c+c^2a)\geqslant \frac{10}{9}\sum ab(a+b)+\frac{2}{9}abc$

$\Leftrightarrow 4(a^3+b^3+c^3)+27(a^2b+b^2c+c^2a)\geqslant 15\sum ab(a+b)+3abc$

$\Leftrightarrow 4(a^3+b^3+c^3)+12(a^2b+b^2c+c^2a)\geqslant 15(ab^2+bc^2+ca^2)+3abc$

Sử dụng bổ đề (*) ta được đpcm

Đẳng thức xảy ra khi $a=b=c=1$


Hãy theo đuổi đam mê, thành công sẽ theo đuổi bạn.



Thảo luận BĐT ôn thi Đại học tại đây


#3
Ha Manh Huu

Ha Manh Huu

    Trung úy

  • Thành viên
  • 799 posts

Đầu tiên ta có bổ đề hết sức quen thuộc sau $ab^2+bc^2+ca^2+abc \leqslant \frac{4}{27}(a+b+c)^3$

Khai triển trực tiếp ta thu được $4(a^3+b^3+c^3)+12(a^2b+b^2c+c^2a) \geqslant 15(ab^2+bc^2+ca^2)+3abc$  (*)

Trở lại bài toán ta sẽ đồng bậc bất đẳng thức, sử dụng $a+b+c=3$, ta cần chứng minh 

       $2(a^2b+b^2c+c^2a)+(a+b+c)(a^2+b^2+c^2) \geqslant \frac{19}{27}(a+b+c)^3$

Khai triển và thu gọn ta cần chứng minh 

       $\frac{8}{27}(a^3+b^3+c^3)+2(a^2b+b^2c+c^2a)\geqslant \frac{10}{9}\sum ab(a+b)+\frac{2}{9}abc$

$\Leftrightarrow 4(a^3+b^3+c^3)+27(a^2b+b^2c+c^2a)\geqslant 15\sum ab(a+b)+3abc$

$\Leftrightarrow 4(a^3+b^3+c^3)+12(a^2b+b^2c+c^2a)\geqslant 15(ab^2+bc^2+ca^2)+3abc$

Sử dụng bổ đề (*) ta được đpcm

Đẳng thức xảy ra khi $a=b=c=1$

sao em thấy nó chả liên quan chỉ rõ cho em đc ko  :(  :(  :(  :botay  :botay


tàn lụi


#4
carljohnson1997

carljohnson1997

    Binh nhất

  • Thành viên
  • 36 posts

Cho a,b,c là các số dương thỏa mãn $a + b + c = 3$:

Chứng minh rằng : $2(a^{2}b + b^{2}c + c^{2}a )+ 3(a^{2} + b^{2} + c^{2}) + 4abc\geq 19$

Ta có thể làm như sau:

Ta có: $VP=3(a+b+c)^{2}-8=3(a^{2}+b^{2}+c^{2})+6(ab+bc+ac)-8$

BĐT cần chứng mình tương đương:

$(a^{2}b+b^{2}c+ac^{2})+2abc+4\geq 3(ab+bc+ac)$(1)

Mặt khác:$3(ab+bc+ac)= (a+b+c)(ab+bc+ac)=(a^{2}b+b^{2}c+ac^{2})+(a^{2}c+ab^{2}+bc^{2})+3abc$

(1)$\Leftrightarrow$$(a^{2}c+ab^{2}+bc^{2})+abc\leq 4$(2)

Do vai trò a,b,c như nhau nên giả sử $a\geq b\geq c$

Ta có: $a(b-a)(b-c)\leq 0$

$\Leftrightarrow a(b^{2}-bc-ab+ac)\leq 0$

$\Leftrightarrow ab^{2}-abc-a^{2}b+a^{2}c\leq 0$

$\Leftrightarrow ab^{2}+a^{2}c\leq abc+a^{2}b$

Thế vào (2): VT(2)$\leq a^{2}b+bc^{2}+2abc=b(a^{2}+c^{2}+2ac)$

$=b(a+c)^{2}=4b(\frac{a+c}{2})^{2}$

$=b(a+c)^{2}=4b(\frac{a+c}{2})^{2}\leq 4(\frac{b+\frac{a+c}{2}+\frac{a+c}{2}}{3})^{3}(AM-GM 3 số)$

$= 4(\frac{a+b+c}{3})^{3}=4=VP$ (Do a+b+c=3)

Suy ra điều phải cm.

ĐTXR khi a=b=c=1


Edited by phanquockhanh, 21-06-2013 - 22:58.

Thông báo khẩn. Nút LIKE hiện nay đang bị hỏng
Ai bấm vào sẽ bị đơ máy hoặc cháy case đột ngột
Không tin bấm thử mà xem
^.^

#5
Peter97

Peter97

    Binh nhất

  • Thành viên
  • 45 posts

Ta có thể làm như sau:

Ta có: $VP=3(a+b+c)^{2}-8=3(a^{2}+b^{2}+c^{2})+6(ab+bc+ac)-8$

BĐT cần chứng mình tương đương:

$(a^{2}b+b^{2}c+ac^{2})+2abc+4\geq 3(ab+bc+ac)$(1)

Mặt khác:$3(ab+bc+ac)= (a+b+c)(ab+bc+ac)=(a^{2}b+b^{2}c+ac^{2})+(a^{2}c+ab^{2}+bc^{2})+3abc$

(1)$\Leftrightarrow$$(a^{2}c+ab^{2}+bc^{2})+abc\leq 4$(2)

Do vai trò a,b,c như nhau nên giả sử $a\geq b\geq c$

Ta có: $a(b-a)(b-c)\leq 0$

$\Leftrightarrow a(b^{2}-bc-ab+ac)\leq 0$

$\Leftrightarrow ab^{2}-abc-a^{2}b+a^{2}c\leq 0$

$\Leftrightarrow ab^{2}+a^{2}c\leq abc+a^{2}b$

Thế vào (2): VT(2)$\leq a^{2}b+bc^{2}+2abc=b(a^{2}+c^{2}+2ac)$

$=b(a+c)^{2}=4b(\frac{a+c}{2})^{2}$

$=b(a+c)^{2}=4b(\frac{a+c}{2})^{2}\leq 4(\frac{b+\frac{a+c}{2}+\frac{a+c}{2}}{3})^{3}(AM-GM 3 số)$

$= 4(\frac{a+b+c}{3})^{3}=4=VP$ (Do a+b+c=3)

Suy ra điều phải cm.

ĐTXR khi a=b=c=1

T ko hiểu chỗ phân tích đó


Edited by phanquockhanh, 21-06-2013 - 22:58.

EM YÊU BÁC HỒ..... :oto:


#6
25 minutes

25 minutes

    Thành viên nổi bật 2015

  • Hiệp sỹ
  • 2795 posts

Do vai trò a,b,c như nhau nên giả sử $a\geq b\geq c$

Tuy không ảnh hưởng đến bài làm nhưng không thể giả sử $a\geqslant b\geqslant c$ được vì vai trò của $a,b,c$ không như nhau


Hãy theo đuổi đam mê, thành công sẽ theo đuổi bạn.



Thảo luận BĐT ôn thi Đại học tại đây


#7
carljohnson1997

carljohnson1997

    Binh nhất

  • Thành viên
  • 36 posts

Tuy không ảnh hưởng đến bài làm nhưng không thể giả sử $a\geqslant b\geqslant c$ được vì vai trò của $a,b,c$ không như nhau

Khi hoán vị vòng quanh thì bài toán vẫn vậy mà anh. Vai trò 3 ẩn như nhau mà.


Thông báo khẩn. Nút LIKE hiện nay đang bị hỏng
Ai bấm vào sẽ bị đơ máy hoặc cháy case đột ngột
Không tin bấm thử mà xem
^.^

#8
vutuanhien

vutuanhien

    Thiếu úy

  • ĐHV Toán Cao cấp
  • 691 posts


 



Khi hoán vị vòng quanh thì bài toán vẫn vậy mà anh. Vai trò 3 ẩn như nhau mà.



 

Đã là hoán vị vòng quanh thì không thể giả sử $a\geq b\geq c$ bạn ạ :)

 



Cho a,b,c là các số dương thỏa mãn $a + b + c = 3$:

Chứng minh rằng : $2(a^{2}b + b^{2}c + c^{2}a )+ 3(a^{2} + b^{2} + c^{2}) + 4abc\geq 19$

Bài này có thể làm như sau:

BĐT đã cho tương đương với $2(a^2b+b^2c+c^2a)+2(ab^2+bc^2+ca^2)+6abc+3(a^2+b^2+c^2)\geq 19+2abc+2(ab^2+bc^2+ca^2)\Leftrightarrow 2(a+b+c)(ab+bc+ca)+3(a^2+b^2+c^2)\geq 19+2abc+2(ab^2+bc^2+ca^2)\Leftrightarrow 6(ab+bc+ca)+3(a^2+b^2+c^2)\geq 19+2(ab^2+bc^2+ca^2+abc)\Leftrightarrow 3(a+b+c)^2\geq 19+2(ab^2+bc^2+ca^2+abc)\Leftrightarrow 27\geq 19+2(ab^2+bc^2+ca^2+abc)\Leftrightarrow ab^2+bc^2+ca^2+abc\leq 4$

Chứng minh BĐT này rất đơn giản. Không mất tính tổng quát, giả sử $b$ là số nằm giữa $a$và $c$.Ta có $ab^2+bc^2+ca^2+abc-b(a+c)^2=a(b-a)(b-c)\leq 0$ (vì $b$ là số nằm giữa), suy ra $ab^2+bc^2+ca^2=abc\leq b(a+c)^2$ (1)

Áp dụng BĐT AM-GM, ta có $b(a+c)^2=\frac{1}{2}.2b(a+c)(a+c)\leq \frac{1}{2}\left [ \frac{2b+a+c+a+c}{3} \right ]^3=4$ (2)

Từ (1) và (2) ta có ngay đpcm :)

Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi$a=b=c=1$


Edited by vutuanhien, 23-06-2013 - 00:35.

"Algebra is the offer made by the devil to the mathematician. The devil says: I will give you this powerful machine, it will answer any question you like. All you need to do is give me your soul: give up geometry and you will have this marvelous machine." (M. Atiyah)

 





1 user(s) are reading this topic

0 members, 1 guests, 0 anonymous users