-
Câu hỏi:
Với các số thực dương a, b, c thỏa mãn \(a+b+c=1\)
1) Chứng minh rằng \(\frac{{{a^2}}}{b} + \frac{{{b^2}}}{c} + \frac{{{c^2}}}{a} \ge 1.\)
2) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P = 2018\left( {\frac{{{a^2}}}{b} + \frac{{{b^2}}}{c} + \frac{{{c^2}}}{a}} \right) + \frac{1}{{3\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right)}}.\)
Lời giải tham khảo:
1) Áp dụng bất đẳng thức AM – GM ta có
\(\frac{{{a^2}}}{b} + b + \frac{{{b^2}}}{c} + c + \frac{{{c^2}}}{a} + a \ge 2\sqrt {\frac{{{a^2}}}{b}.b} + 2\sqrt {\frac{{{b^2}}}{c}.c} + 2\sqrt {\frac{{{c^2}}}{a}.a} = 2a + 2b + 2c.\)
Do đó \(\frac{{{a^2}}}{b} + \frac{{{b^2}}}{c} + \frac{{{c^2}}}{a} \ge a + b + c = 1.\)
2) Ta chứng mình \(\frac{{{a^2}}}{b} + \frac{{{b^2}}}{c} + \frac{{{c^2}}}{a} \ge 3\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right)\) với \(a + b + c = 1.\)
Thật vậy, bất đẳng thức tương tương
\(\begin{array}{l}
\left( {\frac{{{a^2}}}{b} - 2a + b} \right) + \left( {\frac{{{b^2}}}{c} - 2b + c} \right) + \left( {\frac{{{c^2}}}{a} - 2c + a} \right) \ge 3\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right) - {\left( {a + b + c} \right)^2}\\
\Leftrightarrow \frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}}}{b} + \frac{{{{\left( {b - c} \right)}^2}}}{c} + \frac{{{{\left( {c - a} \right)}^2}}}{a} \ge {\left( {a - b} \right)^2} + {\left( {b - c} \right)^2} + {\left( {c - a} \right)^2}
\end{array}\)Hay \(\left( {\frac{1}{b} - 1} \right){\left( {a - b} \right)^2} + \left( {\frac{1}{c} - 1} \right){\left( {b - c} \right)^2} + \left( {\frac{1}{a} - 1} \right){\left( {c - a} \right)^2} \ge 0\) luôn đúng do \(0 < a,b,c < 1.\)
Do đó \(P = 2017\left( {\frac{{{a^2}}}{b} + \frac{{{b^2}}}{c} + \frac{{{c^2}}}{a}} \right) + \frac{{{a^2}}}{b} + \frac{{{b^2}}}{c} + \frac{{{c^2}}}{a} + \frac{1}{{3\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right)}}\)
\(\begin{array}{l}
\ge 2017\left( {\frac{{{a^2}}}{b} + \frac{{{b^2}}}{c} + \frac{{{c^2}}}{a}} \right) + 3\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right) + \frac{1}{{3\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right)}}\\
\mathop \ge \limits^{AM - GM} 2017 + 2.\sqrt {3\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right) + \frac{1}{{3\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right)}}} = 2019.
\end{array}\)Vậy \(\min P = 2019\) khi \(a = b = c = \frac{1}{3}.\)
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Hướng dẫn Trắc nghiệm Online và Tích lũy điểm thưởng
CÂU HỎI KHÁC
- Cho biểu thức \(A = \frac{{\sqrt x - 1}}{{\sqrt x - 2}}\) và \(B = \frac{{x - \sqrt x + 2}}{{x - \sqrt x - 2}} - \fr
- Giải bài toán sau bằng cách lập phương trình hoặc hệ phương trình.
- 1) Giải hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}2\left| {x - 1} \right| - \frac{5}{{y - 1}} = - 3\\\left| {x - 1} \right| + \frac{2}
- Cho đường tròn (O) đường kính AB = 2R.
- Với các số thực dương a, b, c thỏa mãn \(a+b+c=1\)1) Chứng minh rằng \(\frac{{{a^2}}}{b} + \frac{{{b^2}}}{c} + \frac{{{c^2}}}{a} \ge