# Bài 1

* Ta cm BĐT sau \(a^2+b^2\ge\dfrac{\left(a+b\right)^2}{2}\) (1) bằng cách biến đổi tương đương

* Với \(x,y>0\) áp dụng (1) ta có

\(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}=\dfrac{1}{\left(\sqrt{x}\right)^2}+\dfrac{1}{\left(\sqrt{y}\right)^2}\ge\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{1}{\sqrt{x}}+\dfrac{1}{\sqrt{y}}\right)^2\)

Mà \(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}=\dfrac{1}{2}\)

\(\Rightarrow\) \(\left(\dfrac{1}{\sqrt{x}}+\dfrac{1}{\sqrt{y}}\right)^2\le1\) \(\Leftrightarrow\) \(0< \dfrac{1}{\sqrt{x}}+\dfrac{1}{\sqrt{y}}\le1\) (I)

* Ta cm BĐT phụ \(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\ge\dfrac{4}{a+b}\) với \(a,b>0\) (2)

Áp dụng (2) với x , y > 0 ta có

\(\dfrac{1}{\sqrt{x}}+\dfrac{1}{\sqrt{y}}\ge\dfrac{4}{\sqrt{x}+\sqrt{y}}\) (II)

* Từ (I) và (II) \(\Rightarrow\) \(\dfrac{4}{\sqrt{x}+\sqrt{y}}\le1\)

\(\Leftrightarrow\) \(\sqrt{x}+\sqrt{y}\ge4\)

Dấu "=" xra khi \(x=y=4\)

Vậy min \(\sqrt{x}+\sqrt{y}=4\) khi \(x=y=4\)

\(A=\frac{x^2}{y^2}+\frac{4y^2}{x^2}-\frac{x}{y}-\frac{2y}{x}+1\)

Đặt \(t = \frac{x}{y} + \frac{2y}{x}\)

=>\(t^2 = \left(\frac{x}{y} + \frac{2y}{x}\right)^2 = \frac{x^2}{y^2} + 2 \cdot \frac{x}{y} \cdot \frac{2y}{x} + \frac{4y^2}{x^2} = \frac{x^2}{y^2} + \frac{4y^2}{x^2} + 4\)

=>\(\frac{x^2}{y^2} + \frac{4y^2}{x^2} = t^2 - 4\)

Theo BĐT Cauchy, ta có:

\(\vert{}t\vert{} = \left\vert{}\frac{x}{y} + \frac{2y}{x}\right\vert{} = \left\vert{}\frac{x}{y}\right\vert{} + \left\vert{}\frac{2y}{x}\right\vert{} \ge 2\sqrt{\left\vert{}\frac{x}{y}\right\vert{} \cdot \left\vert{}\frac{2y}{x}\right\vert{}} = 2\sqrt{2}\)

=>\(t\ge2\sqrt2;t\le-2\sqrt2\)

\(A = (t^2 - 4) - t + 1 = t^2 - t - 3\)

\(=\left(t-\frac{1}{2}\right)^2-\frac{13}{4}\)

Xét hàm số \(f(t) = t^2 - t - 3\) trên tập [2\(\sqrt2\) ;+∞) và (-∞;\(-2\sqrt2\) ]

TH1: \(t\ge2\sqrt2\)

Vì trục đối xứng của f(t) là: \(t=\frac{-b}{2a}=\frac{-\left(-1\right)}{2\cdot1}=\frac12<2\sqrt2\)

nên f(t) đồng biến trên khoảng [2\(\sqrt2\) ;+∞)

=>\(f(t)\ge f(2\sqrt{2})=(2\sqrt{2})^2-2\sqrt{2}-3=8-2\sqrt{2}-3=5-2\sqrt{2}\)

TH2: \(t\le-2\sqrt2\)

Trên hàm số (-∞;\(-2\sqrt2\) ] thì f(t) nghịch biến

=>\(f(t)\ge f(-2\sqrt{2})=(-2\sqrt{2})^2-(-2\sqrt{2})-3=8+2\sqrt{2}-3=5+2\sqrt{2}\)

Vì \(5-2\sqrt2<5+2\sqrt2\)

nên A min=\(5-2\sqrt2\)

Dấu '=' xảy ra khi \(t=2\sqrt2\)

=>\(\frac{x}{y}=\sqrt2\)

=>\(x=y\sqrt2\)

\(A=\dfrac{1}{x^2+y^2}+\dfrac{1}{2xy}+\dfrac{1}{2xy}\ge\dfrac{4}{\left(x+y\right)^2}+\dfrac{1}{2xy}\ge\dfrac{4}{1^2}+\dfrac{1}{\dfrac{2.\left(x+y\right)^2}{4}}\ge4+2=6\)

Dấu "=" xảy ra <=> x = y = 0,5

Bài 2. Áp dụng BĐT Cauchy dưới dạng Engel , ta có :

\(\dfrac{1}{x}+\dfrac{4}{y}+\dfrac{9}{z}\) ≥ \(\dfrac{\left(1+4+9\right)^2}{x+y+z}=196\)

⇒ \(P_{MIN}=196."="\) ⇔ \(x=y=z=\dfrac{1}{3}\)

Sorry nhé , mình làm lại bài 2 .

\(P=\dfrac{1}{x}+\dfrac{4}{y}+\dfrac{9}{z}\ge\dfrac{\left(1+2+3\right)^2}{x+y+z}=36\)

\(\Rightarrow P_{MIN}=36."="\Leftrightarrow x=y=z=\dfrac{1}{3}\)

Câu 1:

Áp dụng BĐT Cô-si:

\(x^4+y^2\geq 2\sqrt{x^4y^2}=2x^2y\Rightarrow \frac{x}{x^4+y^2}\leq \frac{x}{2x^2y}=\frac{1}{2xy}=\frac{1}{2}(1)\)

\(x^2+y^4\geq 2\sqrt{x^2y^4}=2xy^2\Rightarrow \frac{y}{x^2+y^4}\leq \frac{y}{2xy^2}=\frac{1}{2xy}=\frac{1}{2}(2)\)

Lấy \((1)+(2)\Rightarrow A\leq \frac{1}{2}+\frac{1}{2}=1\)

Vậy \(A_{\max}=1\). Dấu bằng xảy ra khi \(x=y=1\)

Câu 2:

Áp dụng BĐT Bunhiacopxky:

\(\left(\frac{1}{x^2+y^2}+\frac{1}{2xy}\right)(x^2+y^2+2xy)\geq (1+1)^2\)

\(\Rightarrow \frac{1}{x^2+y^2}+\frac{1}{2xy}\geq \frac{4}{x^2+y^2+2xy}=\frac{4}{(x+y)^2}\geq \frac{4}{1}=4(*)\)

(do \(x+y\leq 1\) )

Áp dụng BĐT Cô-si:

\(\frac{1}{4xy}+4xy\geq 2\sqrt{\frac{4xy}{4xy}}=2(**)\)

\(x+y\geq 2\sqrt{xy}\Leftrightarrow 1\geq 2\sqrt{xy}\Rightarrow xy\leq \frac{1}{4}\)

\(\Rightarrow \frac{5}{4xy}\geq \frac{5}{4.\frac{1}{4}}=5(***)\)

Cộng \((*)+(**)+(***)\Rightarrow B\geq 4+2+5=11\)

Vậy \(B_{\min}=11\)

Dấu bằng xảy ra khi \(x=y=\frac{1}{2}\)

Áp dụng liên tiếp bất đẳng thức Mincopxki và bất đẳng thức Cauchy-Schwarz:

\(A=\sqrt{x^2+\dfrac{1}{x^2}}+\sqrt{y^2+\dfrac{1}{y^2}}+\sqrt{z^2+\dfrac{1}{z^2}}\)

\(A\ge\sqrt{\left(x+y+z\right)^2+\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}\right)^2}\)

\(A\ge\sqrt{\left(x+y+z\right)^2+\left(\dfrac{\left(1+1+1\right)^2}{x+y+z}\right)^2}\)

\(A\ge\sqrt{4+\dfrac{81}{4}}=\sqrt{\dfrac{97}{4}}\)

Dấu "=" xảy ra khi: \(x=y=z=\dfrac{2}{3}\)

\(B=\sqrt{x^2+\dfrac{1}{y^2}+\dfrac{1}{z^2}}+\sqrt{y^2+\dfrac{1}{z^2}+\dfrac{1}{x^2}}+\sqrt{z^2+\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}}\)

\(B\ge\sqrt{\left(x+y+z\right)^2+\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}\right)^2+\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}\right)^2}\)

\(B=\sqrt{\left(x+y+z\right)^2+2\left(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}\right)^2}\)

\(B\ge\sqrt{\left(x+y+z\right)^2+2\left(\dfrac{\left(1+1+1\right)^2}{x+y+z}\right)^2}\)

\(B\ge\sqrt{\left(x+y+z\right)^2+\dfrac{162}{\left(x+y+z\right)^2}}\)

\(B\ge\sqrt{4+\dfrac{162}{4}}=\sqrt{\dfrac{89}{2}}\)

Dấu "=" xảy ra khi: \(x=y=z=\dfrac{2}{3}\)

\(M=\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}\ge\dfrac{2}{xy}\ge\dfrac{2}{\dfrac{\left(x+y\right)^2}{4}}=\dfrac{8}{\left(x+y\right)^2}=8\)

\(\Rightarrow M_{min}=8\) khi \(\left\{{}\begin{matrix}x=\dfrac{1}{2}\\y=\dfrac{1}{2}\end{matrix}\right.\)