Jump to content

Photo

CM:$2.m^{m}.n^{n}\geq 1$

- - - - -

  • Please log in to reply
7 replies to this topic

#1
kunkute

kunkute

    Trung sĩ

  • Thành viên
  • 110 posts
Cho m,n là các số dương thỏa mãn:m+n=1
CM:$2.m^{m}.n^{n}\geq 1$

#2
WhjteShadow

WhjteShadow

    Thượng úy

  • Phó Quản lý Toán Ứng dụ
  • 1323 posts

Cho m,n là các số dương thỏa mãn:m+n=1
CM:$2.m^{m}.n^{n}\geq 1$

Do $2=2^{m}.2^{n}$ thì ta có thể viết lại điều phải chứng minh thành:
$$(2m)^{m}.(2n)^{n}\geq 1$$
Thật tự nhiên, ta muốn áp dụng bất đẳng thức $Bernoulli$ để khử đi số mũ khó chịu kia. Nhưng $m,n<1$ nên ta không thể áp dụng trực tiếp $Bernoulli$.
Nhưng với một biến đổi nhỏ, ta có thể biến điều không thể thành có thể :")
$(2m)^{m}=\dfrac{1}{\left(\frac{1}{2m}\right)^{m}}\geq \frac{1}{\frac{1}{2}+1-m}=\frac{2}{3-2m}$
Tương tự và nhân lại, cuối cùng ta phải chỉ ra:
$$4\geq (3-2m)(3-2n)$$
$$\Leftrightarrow 6(m+n)+4\geq 9+4mn$$
$$\Leftrightarrow 4mn\leq 1=(m+n)^2$$
Bất đẳng thức cuối luôn đúng the0 $AM-GM$
Kết thúc chứng minh. Đẳng thức xảy ra tại $m=m=\frac{1}{2}$ $\heartsuit$ ...

Edited by WhjteShadow, 21-12-2012 - 12:25.

“There is no way home, home is the way.” - Thich Nhat Hanh

#3
kunkute

kunkute

    Trung sĩ

  • Thành viên
  • 110 posts

Do $2=2^{m}.2^{n}$ thì ta có thể viết lại điều phải chứng minh thành:
$$(2m)^{m}.(2n)^{n}\geq 1$$
Thật tự nhiên, ta muốn áp dụng bất đẳng thức $Bernoulli$ để khử đi số mũ khó chịu kia. Nhưng $m,n<1$ nên ta không thể áp dụng trực tiếp $Bernoulli$.
Nhưng với một biến đổi nhỏ, ta có thể biến điều không thể thành có thể :")
$(2m)^{m}=\dfrac{1}{\left(\frac{1}{2m}\right)^{m}}\geq \frac{1}{\frac{1}{2}+1-m}=\frac{2}{3-2m}$
Tương tự và nhân lại, cuối cùng ta phải chỉ ra:
$$4\geq (3-2m)(3-2n)$$
$$\Leftrightarrow 6(m+n)+4\geq 9+4mn$$
$$\Leftrightarrow 4mn\leq 1=(m+n)^2$$
Bất đẳng thức cuối luôn đúng the0 $AM-GM$
Kết thúc chứng minh. Đẳng thức xảy ra tại $m=m=\frac{1}{2}$ $\heartsuit$ ...

Bất đẳng thức Bernoulli được sử dụng trực tiếp khi nào nhỉ?Thi học sinh giỏi có cho sử dụng trực tiếp(k cần CM) hay không?

Edited by kunkute, 21-12-2012 - 14:57.


#4
kunkute

kunkute

    Trung sĩ

  • Thành viên
  • 110 posts
BĐT này lớp mấy thì được sử dụng nhỉ?Thi đại học có cho dùng tt k? :icon14: :icon14: :icon14:

#5
thanh hai nguyen

thanh hai nguyen

    Binh nhất

  • Thành viên
  • 41 posts
cho mình hỏi bđt becnoulli áp dụng cho cả số mũ thực hả. Mà ở bài trên bạn áp dụng thế nào vậy. please cụ thể đựơc không . Thanks rất nhiều
!

#6
Ispectorgadget

Ispectorgadget

    Nothing

  • Quản lý Toán Phổ thông
  • 2946 posts

cho mình hỏi bđt becnoulli áp dụng cho cả số mũ thực hả. Mà ở bài trên bạn áp dụng thế nào vậy. please cụ thể đựơc không . Thanks rất nhiều
!

Bạn xem BĐT này ở đây nhé.
BĐT Bernoulli là BĐT khá quan trọng chỉ sau 2 BĐT Cauchy và Bunhiacopski thôi.
Thật ra BĐT này thường thì lớp 11 được giới thiệu trong bài quy nạp. Đi thi ĐH thì cần phải chứng minh lại :) nhưng chứng minh lại BĐT này rất đơn giản mất khoảng chưa tới 35 giây đâu bạn.

►|| The aim of life is self-development. To realize one's nature perfectly - that is what each of us is here for. ™ ♫


#7
snowwhite

snowwhite

    Trung sĩ

  • Thành viên
  • 186 posts
Cách này trâu nè, tuy trâu nhưng bí quá mới phải dùng đến
Đề bài cho m,n dương và $m+n=1$ nên ta có thể đặt $m=0.5+x$ và $n=0.5-x$ $(-0.5<x<0.5)$
BPT trở thành $(0.5+x)^{0.5+x}(0.5-x)^{0.5-x} \geq 0.5$
Xét $f(x) = (0.5+x)^{0.5+x}(0.5-x)^{0.5-x}$trên $(-0.5;0.5)$
Ta có $f'(x) = (0.5+x)^{0.5+x}(0.5-x)^{0.5-x}(\ln\frac{0.5+x}{0.5-x})$
$f'(x)=0 \Leftrightarrow x=0 $
BBT
....
.....
Ko có BBT nhưng chắc các bạn cũng bik $f(x)$ đạt giá trị trị nhỏ nhất tại x=0 , $f(x)$min = 0.5
Vậy ta suy ra đpcm
Dấu = xảy ra $\Leftrightarrow$ x = 0 $\Rightarrow$m = n =0.5
Không biết mình có tính đúng đạo hàm không nữa, các bạn tính lại đạo hàm xem sao...trâu

#8
robin997

robin997

    Thượng sĩ

  • Thành viên
  • 207 posts

Cho m,n là các số dương thỏa mãn:m+n=1
CM:$2.m^{m}.n^{n}\geq 1$

Dạng này dùng BĐT hàm lồi, hàm lõm cũng được mà ^^~
-Có:
$ln(LHS)=ln2+f(m)+f(n)$
Với $f(x)=x.lnx\Rightarrow f''(x)=\frac{1}{x} >0\forall x>0$, lồi trên $R^+$
Do đó,theo BĐT Jensen, có:
$ln(LHS)\geq ln2+2.f(\frac{m+n}{2})=ln2+ln\frac{1}{2}=0$
Do đó: $LHS\geq 1$ $(Q.e.d:')$

Edited by robin997, 23-12-2012 - 12:21.

^^~




1 user(s) are reading this topic

0 members, 1 guests, 0 anonymous users