Cho a > 1 và b > 1. Chứng minh :\(a\sqrt{b-1}+b\sqrt{a-1}\le ab\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng Bđt Cô-si ta có:
\(b-1+1\ge2\sqrt{b-1}\Leftrightarrow\frac{b}{2}\ge\sqrt{b-1}\)
\(\Leftrightarrow a\sqrt{b-1}\le\frac{ab}{2}\)
Tương tự ta có: \(b\sqrt{a-1}\le\frac{ab}{2}\)
\(\Rightarrow a\sqrt{b-1}+b\sqrt{a-1}\le ab\)
Lời giải:
a) Ta thấy: \(a+b-2\sqrt{ab}=(\sqrt{a}-\sqrt{b})^2\geq 0, \forall a,b>0\)
\(\Rightarrow a+b\geq 2\sqrt{ab}>0\Rightarrow \frac{1}{a+b}\le \frac{1}{2\sqrt{ab}}\).
Vì $a> b$ nên dấu bằng không xảy ra . Tức \(\frac{1}{a+b}< \frac{1}{2\sqrt{ab}}\)
Ta có đpcm
b)
Áp dụng kết quả phần a:
\(\frac{1}{3}=\frac{1}{1+2}< \frac{1}{2\sqrt{2.1}}\)
\(\frac{1}{5}=\frac{1}{3+2}< \frac{1}{2\sqrt{2.3}}\)
\(\frac{1}{7}=\frac{1}{4+3}< \frac{1}{2\sqrt{4.3}}\)
.....
\(\frac{1}{4021}=\frac{1}{2011+2010}< \frac{1}{2\sqrt{2011.2010}}\)
Do đó:
\(\frac{\sqrt{2}-\sqrt{1}}{3}+\frac{\sqrt{3}-\sqrt{2}}{5}+...+\frac{\sqrt{2011}-\sqrt{2010}}{4021}\)
\(< \frac{\sqrt{2}-\sqrt{1}}{2\sqrt{2.1}}+\frac{\sqrt{3}-\sqrt{2}}{2\sqrt{3.2}}+\frac{\sqrt{4}-\sqrt{3}}{2\sqrt{4.3}}+....+\frac{\sqrt{2011}-\sqrt{2010}}{2\sqrt{2011.2010}}\)
\(=\frac{1}{2}-\frac{1}{2\sqrt{2}}+\frac{1}{2\sqrt{2}}-\frac{1}{2\sqrt{3}}+...+\frac{1}{2\sqrt{2010}}-\frac{1}{2\sqrt{2011}}\)
\(=\frac{1}{2}-\frac{1}{2\sqrt{2011}}< \frac{1}{2}\) (đpcm)
\(\text{Áp dụng BĐT Bunhiacopxki ta có:}\)
\(\left(\sqrt{a-1}+\sqrt{b-1}\right)^2=\left(1\sqrt{a-1}+1\sqrt{b-1}\right)^2\le\left(a-1+1\right)\left(b+1-1\right)=ab\)
\(\text{Dễ chứng minh được:}\) \(\sqrt{ab}+\sqrt{c-1}\le\sqrt{c\left(a+1\right)}\)
\(\text{Áp dụng BĐT Bunhiacopxki ta có:}\)
\(\left(1\sqrt{ab}+1\sqrt{c-1}\right)^2\le\left(ab+1\right)\left(1+c-1\right)=c\left(ab+1\right)\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{ab}+\sqrt{c-1}\le\sqrt{c\left(ab+1\right)}\)
Từ trên ta có: \(\sqrt{a-1}+\sqrt{b-1}+\sqrt{c-1}\le\sqrt{ab}+\sqrt{c-1}\le\sqrt{c\left(ab+1\right)}\)
\(\Rightarrow\sqrt{a-1}+\sqrt{b-1}+\sqrt{c-1}\le\sqrt{c\left(ab+1\right)}\left(đpcm\right)\)
Tham khảo
Câu hỏi của Châu Trần - Toán lớp 9 - Học toán với OnlineMath