Đến nội dung

Hình ảnh

Chứng minh rằng $a^{2}(b+c-a)+b^{2}(c+a-b)+c^{2}(a+b-c)\leq 3abc$


  • Please log in to reply
Chủ đề này có 13 trả lời

#1
Hoang Nhat Tuan

Hoang Nhat Tuan

    Hỏa Long

  • Thành viên
  • 974 Bài viết

Cho a,b,c là độ dài ba cạnh tam giác. Chứng minh rằng $a^{2}(b+c-a)+b^{2}(c+a-b)+c^{2}(a+b-c)\leq 3abc$

(đề thi IMO 1964, sử dụng BĐT Schur)


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi Ngoc Hung: 02-05-2015 - 06:53

Ngài có thể trói cơ thể tôi, buộc tay tôi, điều khiển hành động của tôi: ngài mạnh nhất, và xã hội cho ngài thêm quyền lực; nhưng với ý chí của tôi, thưa ngài, ngài không thể làm gì được.

#2
Mosses William Tran

Mosses William Tran

    Binh nhì

  • Thành viên
  • 17 Bài viết

Cách khác: Đặt a=x+y, b=y+z, c=z+x



#3
nguyenhongsonk612

nguyenhongsonk612

    Thượng úy

  • Thành viên
  • 1451 Bài viết

Cho a,b,c là độ dài ba cạnh tam giác. Chứng minh rằng $a^{2}(b+c-a)+b^{2}(c+a-b)+c^{2}(a+b-c)\leq 3abc$

(đề thi IMO 1964, sử dụng BĐT Schur)

Một cách giải bằng $AM-GM$

Giải

Đặt $b+c-a=x;c+a-b=y;a+b-c=z$ $\Rightarrow c=\frac{x+y}{2};a=\frac{y+z}{2};b=\frac{z+x}{2}$

BĐT cần C/m trở thành

$$x(y+z)^2+y(z+x)^2+z(x+y)^2\leq \frac{3(x+y)(y+z)(z+x)}{2}$$ 

$$\Leftrightarrow x^2y+xy^2+y^2z+yz^2+z^2x+zx^2\geq 6xyz$$

Áp dụng BĐT $AM-GM$ cho $6$ số cho vế trái ta được đpcm

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c$ (khi tam giác $ABC$ đều) hoặc $a=b=1;c=0$ và các hoán vị (khi tam giác $ABC$ suy biến)


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi nguyenhongsonk612: 02-05-2015 - 08:03

"...Từ ngay ngày hôm nay tôi sẽ chăm chỉ học hành như Stardi, với đôi tay nắm chặt và hàm răng nghiến lại đầy quyết tâm. Tôi sẽ nỗ lực với toàn bộ trái tim và sức mạnh để hạ gục cơn buồn ngủ vào mỗi tối và thức dậy sớm vào mỗi sáng. Tôi sẽ vắt óc ra mà học và không nhân nhượng với sự lười biếng. Tôi có thể học đến phát bệnh miễn là thoát khỏi cuộc sống nhàm chán khiến mọi người và cả chính tôi mệt mỏi như thế này. Dũng cảm lên! Hãy bắt tay vào công việc với tất cả trái tim và khối óc. Làm việc để lấy lại niềm vui, lấy lại nụ cười trên môi thầy giáo và cái hôn chúc phúc của bố tôi. " (Trích "Những tấm lòng cao cả")

~O) 


#4
toanc2tb

toanc2tb

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 325 Bài viết

Dùng Bđt Schur bạn chỉ cần khai triển rồi chuyển $a^3,b^3,c^3$ sang vế phải là xong rồi!


"Nếu đường chỉ tay quyết định số phận của bạn thì hãy nhớ đường chỉ tay nằm trong lòng bàn tay của bạn." (Issac Newton)

"Khi mọi thứ dường như đang quay lưng với bạn, thì hãy luôn nhớ rằng máy bay cất cánh được khi bay ngược chiều chứ không phải thuận chiều gió"   :icon6:  :ukliam2:  :ukliam2:  :ukliam2:  :oto:  :oto:  


#5
hoanglong2k

hoanglong2k

    Trung úy

  • Điều hành viên THCS
  • 965 Bài viết

Cho a,b,c là độ dài ba cạnh tam giác. Chứng minh rằng $a^{2}(b+c-a)+b^{2}(c+a-b)+c^{2}(a+b-c)\leq 3abc$

(đề thi IMO 1964, sử dụng BĐT Schur)

Cần gì Schur :v

 

Có $Ine\Leftrightarrow a^3+b^3+c^3+3abc\geq ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)$

$\Leftrightarrow a(a-b)^2+c(b-c)^2+(a-b+c)(a-b)(a-c)\geq 0$

 

Lấy $a\geq b\geq c$ là có ngay điều cần chứng minh


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi hoanglong2k: 02-05-2015 - 08:25


#6
toanc2tb

toanc2tb

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 325 Bài viết

Cần gì Schur :v

 

Có $Ine\Leftrightarrow a^3+b^3+c^3+3abc\geq ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)$

$\Leftrightarrow a(a-b)^2+c(b-c)^2+(a-b+c)(a-b)(a-c)\geq 0$

 

Lấy $a\geq b\geq c$ là có ngay điều cần chứng minh

 

Bạn vừa cm lại bđt Schur đấy!  :icon6:


"Nếu đường chỉ tay quyết định số phận của bạn thì hãy nhớ đường chỉ tay nằm trong lòng bàn tay của bạn." (Issac Newton)

"Khi mọi thứ dường như đang quay lưng với bạn, thì hãy luôn nhớ rằng máy bay cất cánh được khi bay ngược chiều chứ không phải thuận chiều gió"   :icon6:  :ukliam2:  :ukliam2:  :ukliam2:  :oto:  :oto:  


#7
nguyenhongsonk612

nguyenhongsonk612

    Thượng úy

  • Thành viên
  • 1451 Bài viết

Dùng Bđt Schur bạn chỉ cần khai triển rồi chuyển $a^3,b^3,c^3$ sang vế phải là xong rồi!

Đi thi bạn phải C/m lại BĐT Schur mà. Cái này cũng không phải là dễ dàng nếu chưa làm quen nhiều


"...Từ ngay ngày hôm nay tôi sẽ chăm chỉ học hành như Stardi, với đôi tay nắm chặt và hàm răng nghiến lại đầy quyết tâm. Tôi sẽ nỗ lực với toàn bộ trái tim và sức mạnh để hạ gục cơn buồn ngủ vào mỗi tối và thức dậy sớm vào mỗi sáng. Tôi sẽ vắt óc ra mà học và không nhân nhượng với sự lười biếng. Tôi có thể học đến phát bệnh miễn là thoát khỏi cuộc sống nhàm chán khiến mọi người và cả chính tôi mệt mỏi như thế này. Dũng cảm lên! Hãy bắt tay vào công việc với tất cả trái tim và khối óc. Làm việc để lấy lại niềm vui, lấy lại nụ cười trên môi thầy giáo và cái hôn chúc phúc của bố tôi. " (Trích "Những tấm lòng cao cả")

~O) 


#8
toanc2tb

toanc2tb

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 325 Bài viết

Đi thi bạn phải C/m lại BĐT Schur mà. Cái này cũng không phải là dễ dàng nếu chưa làm quen nhiều

 

Đúng rồi bạn! Nhưng do chủ Topic bảo dùng Schur nên mình giả sử bạn ấy đã biết cách cm nó rồi!  :lol:  :closedeyes:


"Nếu đường chỉ tay quyết định số phận của bạn thì hãy nhớ đường chỉ tay nằm trong lòng bàn tay của bạn." (Issac Newton)

"Khi mọi thứ dường như đang quay lưng với bạn, thì hãy luôn nhớ rằng máy bay cất cánh được khi bay ngược chiều chứ không phải thuận chiều gió"   :icon6:  :ukliam2:  :ukliam2:  :ukliam2:  :oto:  :oto:  


#9
Hoang Nhat Tuan

Hoang Nhat Tuan

    Hỏa Long

  • Thành viên
  • 974 Bài viết

Đúng rồi bạn! Nhưng do chủ Topic bảo dùng Schur nên mình giả sử bạn ấy đã biết cách cm nó rồi!  :lol:  :closedeyes:

À, bài này mình biết cách giải rồi, post lên cho mọi người xem thử thôi, bài này đơn giản mà  :icon6:  :icon6:


Ngài có thể trói cơ thể tôi, buộc tay tôi, điều khiển hành động của tôi: ngài mạnh nhất, và xã hội cho ngài thêm quyền lực; nhưng với ý chí của tôi, thưa ngài, ngài không thể làm gì được.

#10
Hoang Nhat Tuan

Hoang Nhat Tuan

    Hỏa Long

  • Thành viên
  • 974 Bài viết

Cần gì Schur :v

 

Có $Ine\Leftrightarrow a^3+b^3+c^3+3abc\geq ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)$

$\Leftrightarrow a(a-b)^2+c(b-c)^2+(a-b+c)(a-b)(a-c)\geq 0$

 

Lấy $a\geq b\geq c$ là có ngay điều cần chứng minh

hoanglong2k dùng BĐT Schur đó thôi, khai triển từ $a(a-b)(a-c)+b(b-c)(b-a)+c(c-a)(c-b)\geq 0$

ra được $a^{3}+b^{3}+c^{3}+3abc\geq ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)$ mà


Ngài có thể trói cơ thể tôi, buộc tay tôi, điều khiển hành động của tôi: ngài mạnh nhất, và xã hội cho ngài thêm quyền lực; nhưng với ý chí của tôi, thưa ngài, ngài không thể làm gì được.

#11
nguyenhongsonk612

nguyenhongsonk612

    Thượng úy

  • Thành viên
  • 1451 Bài viết

Cho a,b,c là độ dài ba cạnh tam giác. Chứng minh rằng $a^{2}(b+c-a)+b^{2}(c+a-b)+c^{2}(a+b-c)\leq 3abc$

(đề thi IMO 1964, sử dụng BĐT Schur)

Có một cách nữa cũng rất hay

Giải

Theo định lý hàm số $\cos$ ta có 

$b^2+c^2-a^2=2bc\cos{A};c^2+a^2-b^2=2ca\cos{B};a^2+b^2-c^2=2ab\cos{C}$

Viết BĐT C/m dưới dạng 

$$a(b^2+c^2-a^2)+b(c^2+a^2-b^2)+c(a^2+b^2-c^2)\leq 3abc$$

$$\Leftrightarrow 2abc(\cos{A}+\cos{B}+\cos{C})\leq 3abc$$

$$\Leftrightarrow \cos{A}+\cos{B}+\cos{C}\leq \frac{3}{2}$$

BĐT này C/m dễ dàng

Dấu "=" xảy ra khi $A=B=C=\frac{\pi}{3}\Leftrightarrow$ Tam giác $ABC$ đều

---------

Có một bài toán tương tự nữa, mọi người thử làm nhé

Cho tam giác $ABC$ có chu vi bằng $1$. Chứng minh rằng 

$$(\sqrt[3]{a^2}+\sqrt[3]{b^2}+\sqrt[3]{c^2})(\sqrt[3]{a}+\sqrt[3]{b}+\sqrt[3]{c})\leq 2+3\sqrt[3]{abc}$$


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi nguyenhongsonk612: 02-05-2015 - 18:50

"...Từ ngay ngày hôm nay tôi sẽ chăm chỉ học hành như Stardi, với đôi tay nắm chặt và hàm răng nghiến lại đầy quyết tâm. Tôi sẽ nỗ lực với toàn bộ trái tim và sức mạnh để hạ gục cơn buồn ngủ vào mỗi tối và thức dậy sớm vào mỗi sáng. Tôi sẽ vắt óc ra mà học và không nhân nhượng với sự lười biếng. Tôi có thể học đến phát bệnh miễn là thoát khỏi cuộc sống nhàm chán khiến mọi người và cả chính tôi mệt mỏi như thế này. Dũng cảm lên! Hãy bắt tay vào công việc với tất cả trái tim và khối óc. Làm việc để lấy lại niềm vui, lấy lại nụ cười trên môi thầy giáo và cái hôn chúc phúc của bố tôi. " (Trích "Những tấm lòng cao cả")

~O) 


#12
hoanglong2k

hoanglong2k

    Trung úy

  • Điều hành viên THCS
  • 965 Bài viết

hoanglong2k dùng BĐT Schur đó thôi, khai triển từ $a(a-b)(a-c)+b(b-c)(b-a)+c(c-a)(c-b)\geq 0$

ra được $a^{3}+b^{3}+c^{3}+3abc\geq ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)$ mà

Tớ chứng minh nó chứ không phải là áp dụng luôn nhé  :)

 

 

---------

Có một bài toán tương tự nữa, mọi người thử làm nhé

Cho tam giác $ABC$ có chu vi bằng $1$. Chứng minh rằng 

$$(\sqrt[3]{a^2}+\sqrt[3]{b^2}+\sqrt[3]{c^2})(\sqrt[3]{a}+\sqrt[3]{b}+\sqrt[3]{c})\leq 2+\sqrt[3]{abc}$$

 

Theo em nghĩ là $3\sqrt[3]{abc}$ chứ anh :)

 

Đặt $(x,y,z)\rightarrow (\sqrt[3]a,\sqrt[3]b,\sqrt[3]c)$ thì $x^3+y^3+z^3=1$

 

Khi đó $INE\Leftrightarrow (x^2+y^2+z^2)(x+y+z)\leq 2+3xyz$

 

$$\Leftrightarrow x^3+y^3+z^3+x^2y+x^2z+y^2x+y^2z+z^2x+z^2y\leq 2+3xyz$$

 

$$\Leftrightarrow x^3+y^3+z^3+3xyz\geq xy(x+y)+yz(y+z)+zx(z+x)$$

 

( Đúng theo Schur )

 

Hoặc nếu không dùng Schur thì bất đẳng thức có thể viết tiếp lại là 

 

$$xyz\geq (x+y-z)(y+z-x)(x+z-y)$$

 

( luôn đúng )

 

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=\frac{1}{3}$


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi hoanglong2k: 02-05-2015 - 14:59


#13
nguyenhongsonk612

nguyenhongsonk612

    Thượng úy

  • Thành viên
  • 1451 Bài viết

Tớ chứng minh nó chứ không phải là áp dụng luôn nhé  :)

 

 

Theo em nghĩ là $3\sqrt[3]{abc}$ chứ anh :)

 

Đặt $(x,y,z)\rightarrow (\sqrt[3]a,\sqrt[3]b,\sqrt[3]c)$ thì $x^3+y^3+z^3=1$

 

Khi đó $INE\Leftrightarrow (x^2+y^2+z^2)(x+y+z)\leq 2+3xyz$

 

$$\Leftrightarrow x^3+y^3+z^3+x^2y+x^2z+y^2x+y^2z+z^2x+z^2y\leq 2+3xyz$$

 

$$\Leftrightarrow x^3+y^3+z^3+3xyz\geq xy(x+y)+yz(y+z)+zx(z+x)$$

 

( Đúng theo Schur )

 

Hoặc nếu không dùng Schur thì bất đẳng thức có thể viết tiếp lại là 

 

$$xyz\geq (x+y-z)(y+z-x)(x+z-y)$$

 

( luôn đúng )

 

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=\frac{1}{3}$

Bài làm thì đúng rồi, nhưng theo anh nghĩ thì nên chỉ ra $x,y,z$ cũng là $3$ cạnh của một tam giác nào đó cho dễ chứng minh! :)


"...Từ ngay ngày hôm nay tôi sẽ chăm chỉ học hành như Stardi, với đôi tay nắm chặt và hàm răng nghiến lại đầy quyết tâm. Tôi sẽ nỗ lực với toàn bộ trái tim và sức mạnh để hạ gục cơn buồn ngủ vào mỗi tối và thức dậy sớm vào mỗi sáng. Tôi sẽ vắt óc ra mà học và không nhân nhượng với sự lười biếng. Tôi có thể học đến phát bệnh miễn là thoát khỏi cuộc sống nhàm chán khiến mọi người và cả chính tôi mệt mỏi như thế này. Dũng cảm lên! Hãy bắt tay vào công việc với tất cả trái tim và khối óc. Làm việc để lấy lại niềm vui, lấy lại nụ cười trên môi thầy giáo và cái hôn chúc phúc của bố tôi. " (Trích "Những tấm lòng cao cả")

~O) 


#14
hoanglong2k

hoanglong2k

    Trung úy

  • Điều hành viên THCS
  • 965 Bài viết

Bài làm thì đúng rồi, nhưng theo anh nghĩ thì nên chỉ ra $x,y,z$ cũng là $3$ cạnh của một tam giác nào đó cho dễ chứng minh! :)

 

Chắc là được anh ơi :D

 

Ta có : $a<b+c<b+c+3\sqrt[3]{bc}(\sqrt[3]b+\sqrt[3]c)=(\sqrt[3]b+\sqrt[3]c)^3\Rightarrow x<y+z$

Chứng minh tương tự thì $y<x+z$ ; $x<z+y$

Nên $x,y,z$ cũng là độ dài 3 cạnh của 1 tam giác






1 người đang xem chủ đề

0 thành viên, 1 khách, 0 thành viên ẩn danh