YOMEDIA
NONE
  • 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 \(a = b = c = \frac{1}{3}.\)

    ADSENSE

Mã câu hỏi: 87611

Loại bài: Bài tập

Chủ đề :

Môn học: Toán Học

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

 
YOMEDIA

Hướng dẫn Trắc nghiệm Online và Tích lũy điểm thưởng

 

 

CÂU HỎI KHÁC

AANETWORK
 

 

YOMEDIA
AANETWORK
OFF