Hồi lớp 9, mình gặp một bài toán BĐT mà các sách tham khảo giải rất dài, mà lời giải của nó có thể cũng chỉ mấy dòng, mình đưa lên để các bạn suy nghĩ. :
với x, y, z không âm, chứng minh $$8( x^3 + y^3 + z ^3)^2 \ge 9(x^2 +yz)(y^2 +zx)(z^2 +xy)$$
Chứng minh BĐT $$8( x^3 + y^3 + z ^3)^2 \ge 9(x^2 +yz)(y^2 +zx)(z^2 +xy)$$
Bắt đầu bởi Tham Lang, 05-01-2012 - 03:27
#1
Đã gửi 05-01-2012 - 03:27
Off vĩnh viễn ! Không ngày trở lại.......
#2
Đã gửi 05-01-2012 - 11:22
Biến đổi tương đương
\[\begin{array}{l}
8{\left( {{x^3} + {y^3} + {z^3}} \right)^2} \ge 9\left( {{x^2} + yz} \right)\left( {{y^2} + zx} \right)\left( {{z^2} + xy} \right) \\
\Leftrightarrow 8\left( {{x^6} + {y^6} + {z^6}} \right) + 7\left( {{x^3}{y^3} + {y^3}{z^3} + {z^3}{x^3}} \right) \ge 9\left( {{x^4}yz + x{y^4}z + xy{z^4}} \right) + 18{x^2}{y^2}{z^2} \\
\end{array}\]
Đến đây thì AM-GM là ra. Ta có
\[\begin{array}{l}
6\left( {{x^3}{y^3} + {y^3}{z^3} + {z^3}{x^3}} \right) \ge 18{x^2}{y^2}{z^2} \\
6{x^6} + {y^6} + {z^6} + {y^3}{z^3} \ge 9\sqrt[9]{{{x^{36}}{y^9}{z^9}}} = 9{x^4}yz \\
6{y^6} + {z^6} + {x^6} + {z^3}{x^3} \ge 9\sqrt[9]{{{x^9}{y^{36}}{z^9}}} = 9x{y^4}z \\
6{z^6} + {x^6} + {y^6} + {x^3}{y^3} \ge 9\sqrt[9]{{{x^9}{y^9}{z^{36}}}} = 9xy{z^4} \\
\end{array}\]
Cộng tất cả lại, thu được đpcm. $\blacksquare$
\[\begin{array}{l}
8{\left( {{x^3} + {y^3} + {z^3}} \right)^2} \ge 9\left( {{x^2} + yz} \right)\left( {{y^2} + zx} \right)\left( {{z^2} + xy} \right) \\
\Leftrightarrow 8\left( {{x^6} + {y^6} + {z^6}} \right) + 7\left( {{x^3}{y^3} + {y^3}{z^3} + {z^3}{x^3}} \right) \ge 9\left( {{x^4}yz + x{y^4}z + xy{z^4}} \right) + 18{x^2}{y^2}{z^2} \\
\end{array}\]
Đến đây thì AM-GM là ra. Ta có
\[\begin{array}{l}
6\left( {{x^3}{y^3} + {y^3}{z^3} + {z^3}{x^3}} \right) \ge 18{x^2}{y^2}{z^2} \\
6{x^6} + {y^6} + {z^6} + {y^3}{z^3} \ge 9\sqrt[9]{{{x^{36}}{y^9}{z^9}}} = 9{x^4}yz \\
6{y^6} + {z^6} + {x^6} + {z^3}{x^3} \ge 9\sqrt[9]{{{x^9}{y^{36}}{z^9}}} = 9x{y^4}z \\
6{z^6} + {x^6} + {y^6} + {x^3}{y^3} \ge 9\sqrt[9]{{{x^9}{y^9}{z^{36}}}} = 9xy{z^4} \\
\end{array}\]
Cộng tất cả lại, thu được đpcm. $\blacksquare$
- Zaraki, Tham Lang và HÀ QUỐC ĐẠT thích
#3
Đã gửi 05-01-2012 - 19:50
Cách thứ 2 ( không cần phải khai triển )
Ta có $27\left(x^2+yz\right)\left(y^2+zx\right)\left(z^2+xy\right) \leq \left(x^2+y^2+z^2+xy+yz+zx\right)^3$
Khi đó ta chỉ cần chứng minh $24\left(x^3+y^3+z^3\right)^2 \geq \left(x^2+y^2+z^2+xy+yz+zx\right)^3$
mà $xy+yz+zx \leq x^2+y^2+z^2$
do đó ta chỉ cần chứng minh $24\left(x^3+y^3+z^3\right)^2 \geq 8\left(x^2+y^2+z^2\right)^3 $ Bđt này đúng hiền nhiên đúng.
Ta có $27\left(x^2+yz\right)\left(y^2+zx\right)\left(z^2+xy\right) \leq \left(x^2+y^2+z^2+xy+yz+zx\right)^3$
Khi đó ta chỉ cần chứng minh $24\left(x^3+y^3+z^3\right)^2 \geq \left(x^2+y^2+z^2+xy+yz+zx\right)^3$
mà $xy+yz+zx \leq x^2+y^2+z^2$
do đó ta chỉ cần chứng minh $24\left(x^3+y^3+z^3\right)^2 \geq 8\left(x^2+y^2+z^2\right)^3 $ Bđt này đúng hiền nhiên đúng.
Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi phuc_90: 05-01-2012 - 19:51
- Nguyễn Hưng, Tham Lang và HÀ QUỐC ĐẠT thích
0 người đang xem chủ đề
0 thành viên, 0 khách, 0 thành viên ẩn danh