Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cho a, b >0. Chứng minh: 1/(a+1)^2 + 1/(b+1)^2 ≥ 1/ab + 1

Cho a, b >0. Chứng minh: 1/(a+1)^2 + 1/(b+1)^2 ≥ 1/ab + 1,
2 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
152
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh bất đẳng thức \( \frac{1}{(a+1)^2} + \frac{1}{(b+1)^2} \geq \frac{1}{ab} + 1 \) với \( a, b > 0 \), ta sẽ sử dụng một số bất đẳng thức cơ bản và biến đổi đại số.

Trước hết, ta xét bất đẳng thức AM-GM (trung bình cộng - trung bình nhân) cho hai số dương \( a \) và \( 1 \):

\[ a + 1 \geq 2\sqrt{a} \]

Tương tự, ta cũng có:

\[ b + 1 \geq 2\sqrt{b} \]

Do đó:

\[ (a+1)^2 \geq (2\sqrt{a})^2 = 4a \]
\[ (b+1)^2 \geq (2\sqrt{b})^2 = 4b \]

Từ đó suy ra:

\[ \frac{1}{(a+1)^2} \leq \frac{1}{4a} \]
\[ \frac{1}{(b+1)^2} \leq \frac{1}{4b} \]

Bây giờ, ta cộng hai bất đẳng thức này lại:

\[ \frac{1}{(a+1)^2} + \frac{1}{(b+1)^2} \leq \frac{1}{4a} + \frac{1}{4b} \]

Ta cần chứng minh rằng:

\[ \frac{1}{4a} + \frac{1}{4b} \geq \frac{1}{ab} + 1 \]

Ta sẽ chứng minh bất đẳng thức này bằng cách biến đổi nó:

\[ \frac{1}{4a} + \frac{1}{4b} \geq \frac{1}{ab} + 1 \]

Nhân cả hai vế với \( 4ab \):

\[ b + a \geq 4 + 4ab \]

Điều này không đúng trong mọi trường hợp, vì vậy ta cần xem xét lại cách tiếp cận. Thay vào đó, ta sẽ sử dụng một cách tiếp cận khác.

Ta sẽ chứng minh bất đẳng thức ban đầu bằng cách sử dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz:

\[ \left( \frac{1}{(a+1)^2} + \frac{1}{(b+1)^2} \right) \left( (a+1)^2 + (b+1)^2 \right) \geq \left( \frac{1}{a+1} + \frac{1}{b+1} \right)^2 \]

Ta có:

\[ (a+1)^2 + (b+1)^2 \leq 2(a^2 + b^2 + 2a + 2b + 1) \]

Do đó:

\[ \left( \frac{1}{(a+1)^2} + \frac{1}{(b+1)^2} \right) \left( 2(a^2 + b^2 + 2a + 2b + 1) \right) \geq \left( \frac{1}{a+1} + \frac{1}{b+1} \right)^2 \]

Tuy nhiên, cách này cũng không dễ dàng để chứng minh bất đẳng thức ban đầu. Vì vậy, ta cần tìm một cách tiếp cận khác hoặc một bất đẳng thức khác để chứng minh.

Một cách tiếp cận khác là sử dụng bất đẳng thức Jensen cho hàm lồi \( f(x) = \frac{1}{(x+1)^2} \). Tuy nhiên, điều này cũng phức tạp.

Do đó, ta cần xem xét lại cách tiếp cận ban đầu và tìm cách khác để chứng minh bất đẳng thức này.
1
0
Hưng
15/06/2024 16:19:10
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập
1
0
Phương Linh Nguyễn
15/06/2024 16:20:35
+4đ tặng
dùng biến đổi tương đương:
1/(1+a²) + 1/(1+b²) ≥ 2/(1+ab)
<=> 1/(1+a²) - 1/(1+ab) + 1/(1+b²) - 1/(1+ab) ≥ 0
<=> (ab-a²) /(1+a²)(1+ab) + (ab-b²) /(1+b²)(1+ab) ≥ 0
<=> [a(b-a)(1+b²) + b(a-b)(1+a²)] / (1+a²)(1+b²)(1+ab) ≥ 0
<=> (b-a).(a+ab² - b-ba²) ≥ 0 <=> (b-a).[a-b + ab(b-a)] ≥ 0
<=> (b-a)².(ab-1) ≥ 0 (luôn đúng)
=> đpcm

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×