Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Chứng minh rằng: a) a^4 + b^4 + c^4 >= abc (a + b + c); b) a^8 + b^8 + c^8/(abc)^2 >= 1/a + 1/b + 1/c

Chứng minh rằng:
a) a^4 + b^4 + c^4 >= abc (a + b + c)
b) a^8 + b^8 + c^8/(abc)^2 >= 1/a + 1/b + 1/c
3 trả lời
Hỏi chi tiết
57
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Chúng ta sẽ chứng minh từng bất đẳng thức một.

### a) Chứng minh \( a^4 + b^4 + c^4 \geq abc (a + b + c) \)

Để chứng minh bất đẳng thức này, chúng ta sẽ sử dụng Bất đẳng thức AM-GM (Bất đẳng thức Trung bình Cộng - Trung bình Nhân).

Bất đẳng thức AM-GM cho ba số không âm \( x, y, z \) là:
\[ \frac{x + y + z}{3} \geq \sqrt[3]{xyz} \]

Áp dụng AM-GM cho \( a^4, b^4, c^4 \):

\[ \frac{a^4 + b^4 + c^4}{3} \geq \sqrt[3]{a^4 b^4 c^4} \]

Từ đó suy ra:

\[ a^4 + b^4 + c^4 \geq 3 \sqrt[3]{a^4 b^4 c^4} \]

Chúng ta biết rằng:

\[ \sqrt[3]{a^4 b^4 c^4} = (abc)^{4/3} \]

Do đó:

\[ a^4 + b^4 + c^4 \geq 3 (abc)^{4/3} \]

Bây giờ, chúng ta cần chứng minh rằng:

\[ 3 (abc)^{4/3} \geq abc (a + b + c) \]

Chia cả hai vế cho \( abc \):

\[ 3 (abc)^{1/3} \geq a + b + c \]

Áp dụng AM-GM cho \( a, b, c \):

\[ \frac{a + b + c}{3} \geq \sqrt[3]{abc} \]

Nhân cả hai vế với 3:

\[ a + b + c \geq 3 \sqrt[3]{abc} \]

Do đó:

\[ 3 (abc)^{1/3} \geq a + b + c \]

Vậy, chúng ta đã chứng minh được rằng:

\[ a^4 + b^4 + c^4 \geq abc (a + b + c) \]

### b) Chứng minh \( \frac{a^8 + b^8 + c^8}{(abc)^2} \geq \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \)

Để chứng minh bất đẳng thức này, chúng ta sẽ sử dụng Bất đẳng thức AM-GM một lần nữa.

Áp dụng AM-GM cho \( a^8, b^8, c^8 \):

\[ \frac{a^8 + b^8 + c^8}{3} \geq \sqrt[3]{a^8 b^8 c^8} \]

Từ đó suy ra:

\[ a^8 + b^8 + c^8 \geq 3 \sqrt[3]{a^8 b^8 c^8} \]

Chúng ta biết rằng:

\[ \sqrt[3]{a^8 b^8 c^8} = (abc)^{8/3} \]

Do đó:

\[ a^8 + b^8 + c^8 \geq 3 (abc)^{8/3} \]

Chia cả hai vế cho \( (abc)^2 \):

\[ \frac{a^8 + b^8 + c^8}{(abc)^2} \geq \frac{3 (abc)^{8/3}}{(abc)^2} \]

\[ \frac{a^8 + b^8 + c^8}{(abc)^2} \geq 3 (abc)^{2/3 - 2} \]

\[ \frac{a^8 + b^8 + c^8}{(abc)^2} \geq 3 (abc)^{-4/3} \]

\[ \frac{a^8 + b^8 + c^8}{(abc)^2} \geq 3 \left(\frac{1}{(abc)^{4/3}}\right) \]

Chúng ta cần chứng minh rằng:

\[ 3 \left(\frac{1}{(abc)^{4/3}}\right) \geq \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \]

Áp dụng AM-GM cho \( \frac{1}{a}, \frac{1}{b}, \frac{1}{c} \):

\[ \frac{\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}}{3} \geq \sqrt[3]{\frac{1}{abc}} \]

Nhân cả hai vế với 3:

\[ \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \geq 3 \sqrt[3]{\frac{1}{abc}} \]

\[ \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \geq 3 \left(\frac{1}{(abc)^{1/3}}\right) \]

\[ \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \geq 3 (abc)^{-1/3} \]

Như vậy, chúng ta cần chứng minh rằng:

\[ 3 (abc)^{-4/3} \geq 3 (abc)^{-1/3} \]

Điều này đúng vì \( -4/3 \leq -1/3 \).

Vậy, chúng ta đã chứng minh được rằng:

\[ \frac{a^8 + b^8 + c^8}{(abc)^2} \geq \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \]

Kết luận, cả hai bất đẳng thức đã được chứng minh.
2
0
+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
Hacker
16/06 16:32:37
+4đ tặng
5
0

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
Bài tập Toán học Lớp 9 mới nhất

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

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo