Đến nội dung

Hình ảnh

Bất đẳng thức AM-GM


  • Please log in to reply
Chủ đề này có 5 trả lời

#1
NguyenHieuNghia

NguyenHieuNghia

    Hạ sĩ

  • Thành viên
  • 88 Bài viết

Bài 1: Cho các số thực a,b,c thỏa ab+7bc+ca=188. Tìm GTNN $P= 5a^{2}+11b^{2}+5c^{2}$

Bài 2: Cho a,b,c>0, a+b+c=3. Tìm GTNN a2+b2+c3



#2
Nguyen Dang Khoa 17112003

Nguyen Dang Khoa 17112003

    Hạ sĩ

  • Thành viên
  • 60 Bài viết

a^2+b^2+c^2>=(a+b+c)^2/3 =3



#3
supernatural1

supernatural1

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 338 Bài viết

a^2+b^2+c^2>=(a+b+c)^2/3 =3

nhìn kỹ bạn ơi là $ c^{3} $ chứ ko phải $ c^{2} $ đâu



#4
Nguyenhuyen_AG

Nguyenhuyen_AG

    Trung úy

  • Thành viên nổi bật 2016
  • 945 Bài viết

Bài 1: Cho các số thực a,b,c thỏa ab+7bc+ca=188. Tìm GTNN $P= 5a^{2}+11b^{2}+5c^{2}$

Bài 2: Cho a,b,c>0, a+b+c=3. Tìm GTNN P = a2+b2+c3

 

Bài 1. Ta có

\[5a^2+11b^2+5c^2-2(ab+7bc+ca) = \frac15(5a-b-c)^2+\frac65(3b-2c)^2 \geqslant 0.\]

Bài 2. Đặt $z = \frac{\sqrt{37}-1}{6} > 0,$ theo bất đẳng thức AM-GM ta có $c^3 \geqslant \frac{3z}{2}c^2-\frac{z^3}{2},$ và

\[a^2+b^2+\frac{3z}{2}c^2 - \frac{27z}{2(3z+1)} \cdot \frac{(a+b+c)^2}{9} = \frac{(3az-3bz-3cz+2a)^2+(3z+1)(2b-3cz)^2}{(3z+2)(6z+2)} \geqslant 0.\]

Do đó

\[P \geqslant a^2+b^2+\frac{3z}{2}c^2-\frac{z^3}{2} \geqslant \frac{27z}{2(3z+1)} - \frac{z^3}{2} = \frac{541-\sqrt{37^3}}{108}.\]

Đẳng thức xảy ra khi $a=b=\frac{19-\sqrt{37}}{12},c=\frac{\sqrt{37}-1}{6}.$


Nguyen Van Huyen
Ho Chi Minh City University Of Transport

#5
supernatural1

supernatural1

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 338 Bài viết

Cháu đoán dồn biến =))) Nhưng tuần sau cháu mới cày được =))


Bài này dùng hàm số là ra ý mà ( dồn biến )

#6
nguyenphihungctdhkhhue0508

nguyenphihungctdhkhhue0508

    Binh nhất

  • Thành viên mới
  • 21 Bài viết

Bài 1. Ta có

\[5a^2+11b^2+5c^2-2(ab+7bc+ca) = \frac15(5a-b-c)^2+\frac65(3b-2c)^2 \geqslant 0.\]

Bài 2. Đặt $z = \frac{\sqrt{37}-1}{6} > 0,$ theo bất đẳng thức AM-GM ta có $c^3 \geqslant \frac{3z}{2}c^2-\frac{z^3}{2},$ và

\[a^2+b^2+\frac{3z}{2}c^2 - \frac{27z}{2(3z+1)} \cdot \frac{(a+b+c)^2}{9} = \frac{(3az-3bz-3cz+2a)^2+(3z+1)(2b-3cz)^2}{(3z+2)(6z+2)} \geqslant 0.\]

Do đó

\[P \geqslant a^2+b^2+\frac{3z}{2}c^2-\frac{z^3}{2} \geqslant \frac{27z}{2(3z+1)} - \frac{z^3}{2} = \frac{541-\sqrt{37^3}}{108}.\]

Đẳng thức xảy ra khi $a=b=\frac{19-\sqrt{37}}{12},c=\frac{\sqrt{37}-1}{6}.$

 

Mình giải thích thêm một chút về bài 2. Lời giải thiếu tính tự nhiên, và nhiều bạn mới làm quen sẽ không hiểu vì sao lại chọn:

$ z = \frac{\sqrt{37}-1}{6} $

 

Khi nhìn vào bài toán tìm GTNN với các giả thiết như trên ta nhận định ngay rằng phương pháp giải sẽ áp dụng BĐT AM-GM (Cauchy/ Côsi). Ở đây mình giả thiết rằng, P đạt được giá trị nhỏ nhất khi:

$ a = x > 0 $

$ b = y > 0 $

$ c = z> 0 $

Áp dụng BĐT AM-GM ta có:

$a^2 + x^2 \geqslant 2ax$

$b^2 + y^2 \geqslant 2by$

$c^3 + z^3 + z^3 \geqslant 3cz^2$

Cộng vế theo vế ta được: 

$(a^2 + b^2 + c^3) + (x^2 + y^2 + 2z^3) \geqslant 2ax + 2by + 3cz^2$

Như vậy ta cần xác định $x,y,z$ thỏa mãn:

$2x = 2y = 3z^2 (1) $

Mặt khác ta có:

$ x + y + z = 3 $, thay $(1)$ theo biến z vào ta được:

$ 2x + 2y + 2z = 6 <--> 3z^2 + 3z^2 + 2z = 6 <--> 3z^2 + z - 3 = 0 $

Với $z > 0$, giải phương trình trên ta được:

$ z = \frac{\sqrt{37}-1}{6} $

 

Thay vào ta sẽ tìm được giá trị nhỏ nhất của P.

Như vậy, bài toán đã được giải quyết. Bạn có thể trình bày theo cách này hoặc trình bày theo cách của bạn "Nguyenhuyen_AG" khi xác định được z (làm nháp).

 

Cách giải này có thể áp dụng để giải quyết được nhiều bài toán với dạng tổng quát.

 

Cho $a,b,c > 0$ thỏa mãn $a + b + c = 3. $ Tìm GTNN của $ S = a^m + b^n + c^p $ với $m,n,p$ là các số nguyên dương cho trước hoặc tổng quát hơn nữa.


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi nguyenphihungctdhkhhue0508: 26-09-2017 - 13:10

Với Toán học chỉ đơn giản là đam mê :)

 

Nguyễn Phi Hùng - VCM Maintenance Engineer - http://www.ebookbkmt.com

 

Cựu học sinh Khối Chuyên Toán - Trường ĐHKH Huế Khóa 2005 - 2008

Cựu SV Khoa CN Nhiệt điện lạnh - Trường ĐHBK Đà Nẵng Khóa 2008 - 2013





1 người đang xem chủ đề

0 thành viên, 1 khách, 0 thành viên ẩn danh