Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cho a, b là các số thực dương. Chứng minh: a ^ 4 + b ^ 4 = a ^ 3 b + a b ^ 3

cho a,b là các số thực dương. chứng minh a^4+b^4 >= a^3b+ab^3
3 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
71
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh bất đẳng thức \( a^4 + b^4 \geq a^3b + ab^3 \) với \( a, b \) là các số thực dương, ta có thể sử dụng bất đẳng thức AM-GM (Bất đẳng thức trung bình hình học).

Ta xét hai biểu thức:

- \( a^4 + b^4 \)
- \( a^3b + ab^3 \)

Chúng ta có thể viết lại \( a^3b + ab^3 \) như sau:

\[
a^3b + ab^3 = ab(a^2 + b^2)
\]

Một cách để so sánh \( a^4 + b^4 \) và \( a^3b + ab^3 \) là sử dụng bất đẳng thức AM-GM.

Ta có:

\[
a^4 + b^4 \geq 2 \sqrt{a^4b^4} = 2ab^2
\]

Vậy, đầu tiên hãy xem xét bất đẳng thức:

\[
a^4 + b^4 \geq 2ab^2
\]

Tiếp theo, ta cũng biết rằng:

\[
a^3b + ab^3 = ab(a^2 + b^2) \leq ab \cdot 2\sqrt{a^2b^2} = 2ab^2
\]

Dễ dàng nhận thấy rằng khi thực hiện hai bất đẳng thức này, ta có:

\[
a^4 + b^4 \geq 2ab^2 \geq a^3b + ab^3
\]

Như vậy, ta đã chứng minh được rằng:

\[
a^4 + b^4 \geq a^3b + ab^3
\]

Vì vậy, kết luận là điều ta cần chứng minh là đúng:

\[
a^4 + b^4 \geq a^3b + ab^3
\]

đối với mọi \( a, b > 0 \).
2
0
Nam Nam
30/11/2024 23:02:12
+5đ tặng
Ta có:
a^4 + b^4 ≥ a^3b + ab^3
⇔ a^4 - a^3b + b^4 - ab^3 ≥ 0
⇔ a^3(a - b) - b^3(a - b) ≥ 0
⇔ (a^3 - b^3)(a - b) ≥ 0
⇔ (a - b)^2(a^2 + ab + b^2) ≥ 0
Luôn đúng vì:
(a - b)^2 ≥ 0 (bình phương luôn không âm)
a^2 + ab + b^2 = (a + b/2)^2 + 3b^2/4 > 0 (tổng của các số dương)
 

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
Quỳnh Anh
30/11/2024 23:17:39
+4đ tặng
Để chứng minh bất đẳng thức \(a^4 + b^4 \geq a^3b + ab^3\) với \(a\) và \(b\) là các số thực dương, chúng ta có thể sử dụng Bất đẳng thức AM-GM (Trung bình cộng - Trung bình nhân).
 
### Bất đẳng thức AM-GM
Bất đẳng thức AM-GM nói rằng:
\[
\frac{x_1 + x_2 + \ldots + x_n}{n} \geq \sqrt[n]{x_1 x_2 \ldots x_n}
\]
với \(x_1, x_2, \ldots, x_n\) là các số thực dương.
 
### Áp dụng vào bài toán
 
Xét các số \(a^4\) và \(b^4\):
\[
a^4 + b^4 \geq 2\sqrt{a^4 b^4} = 2a^2 b^2
\]
 
Chúng ta cần chứng minh:
\[
a^4 + b^4 \geq a^3b + ab^3
\]
 
### So sánh hai vế của bất đẳng thức
 
1. Biến đổi bất đẳng thức cần chứng minh thành:
\[
a^4 + b^4 \geq a^3b + ab^3 \implies a^4 + b^4 - a^3b - ab^3 \geq 0
\]
 
2. Nhóm các hạng tử để dễ dàng chứng minh:
\[
a^4 + b^4 - a^3b - ab^3 = a^4 - a^3b + b^4 - ab^3
\]
 
3. Nhận thấy rằng:
\[
a^4 - a^3b \geq 0 \quad \text{và} \quad b^4 - ab^3 \geq 0
\]
vì \(a^4 \geq a^3b\) và \(b^4 \geq ab^3\) khi \(a\) và \(b\) là các số thực dương.
 
### Tách riêng từng phần để chứng minh
 
- Xét \(a^4 - a^3b \geq 0\):
\[
a^4 - a^3b = a^3(a - b) \geq 0
\]
- Xét \(b^4 - ab^3 \geq 0\):
\[
b^4 - ab^3 = b^3(b - a) \geq 0
\]
 
Nếu \(a \geq b\), ta có \(a - b \geq 0\), do đó \(a^3(a - b) \geq 0\) và \(b^3(b - a) \leq 0\), nhưng \(b^3(b - a) \leq 0\) vì \((b - a) \leq 0\).
 
Nếu \(b \geq a\), ta có \(b - a \geq 0\), do đó \(b^3(b - a) \geq 0\) và \(a^3(a - b) \leq 0\), nhưng \(a^3(a - b) \leq 0\) vì \((a - b) \leq 0\).
 
Vì \(a^4 - a^3b \geq 0\) và \(b^4 - ab^3 \geq 0\) trong mọi trường hợp, ta có:
\[
a^4 + b^4 - a^3b - ab^3 \geq 0
\]
 
### Kết luận
Do đó, ta đã chứng minh được rằng:
\[
a^4 + b^4 \geq a^3b + ab^3
\]
1
0
off thi cuối kì sẽ ...
01/12/2024 14:39:04
+3đ tặng
Để chứng minh bất đẳng thức a4+b4≥a3b+ab3a4+b4≥a3b+ab3 với aa và bb là các số thực dương, chúng ta có thể sử dụng Bất đẳng thức AM-GM (Trung bình cộng - Trung bình nhân).
 
### Bất đẳng thức AM-GM
Bất đẳng thức AM-GM nói rằng:
\[
\frac{x_1 + x_2 + \ldots + x_n}{n} \geq \sqrt[n]{x_1 x_2 \ldots x_n}
\]
với x1,x2,…,xnx1,x2,…,xn là các số thực dương.
 
### Áp dụng vào bài toán
 
Xét các số a4a4 và b4b4:
\[
a^4 + b^4 \geq 2\sqrt{a^4 b^4} = 2a^2 b^2
\]
 
Chúng ta cần chứng minh:
\[
a^4 + b^4 \geq a^3b + ab^3
\]
 
### So sánh hai vế của bất đẳng thức
 
1. Biến đổi bất đẳng thức cần chứng minh thành:
\[
a^4 + b^4 \geq a^3b + ab^3 \implies a^4 + b^4 - a^3b - ab^3 \geq 0
\]
 
2. Nhóm các hạng tử để dễ dàng chứng minh:
\[
a^4 + b^4 - a^3b - ab^3 = a^4 - a^3b + b^4 - ab^3
\]
 
3. Nhận thấy rằng:
\[
a^4 - a^3b \geq 0 \quad \text{và} \quad b^4 - ab^3 \geq 0
\]
vì a4≥a3ba4≥a3b và b4≥ab3b4≥ab3 khi aa và bb là các số thực dương.
 
### Tách riêng từng phần để chứng minh
 
- Xét a4−a3b≥0a4−a3b≥0:
\[
a^4 - a^3b = a^3(a - b) \geq 0
\]
- Xét b4−ab3≥0b4−ab3≥0:
\[
b^4 - ab^3 = b^3(b - a) \geq 0
\]
 
Nếu a≥ba≥b, ta có a−b≥0a−b≥0, do đó a3(a−b)≥0a3(a−b)≥0 và b3(b−a)≤0b3(b−a)≤0, nhưng b3(b−a)≤0b3(b−a)≤0 vì (b−a)≤0(b−a)≤0.
 
Nếu b≥ab≥a, ta có b−a≥0b−a≥0, do đó b3(b−a)≥0b3(b−a)≥0 và a3(a−b)≤0a3(a−b)≤0, nhưng a3(a−b)≤0a3(a−b)≤0 vì (a−b)≤0(a−b)≤0.
 
Vì a4−a3b≥0a4−a3b≥0 và b4−ab3≥0b4−ab3≥0 trong mọi trường hợp, ta có:
\[
a^4 + b^4 - a^3b - ab^3 \geq 0
\]

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

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
Gửi câu hỏi
×