cho x,y,z là 3 cạnh của 1 tam giác thỏa nãm x+y+z=2
chứng minh x2+y2+z2+2xyz<2
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
/\(2020\left(\dfrac{1}{x^2+y^2}+\dfrac{1}{y^2+z^2}+\dfrac{1}{x^2+y^2}\right)ápdụngBDT\)
\(\dfrac{1}{x^2+y^2}+\dfrac{1}{y^2+z^2}+\dfrac{1}{x^2+z^2}\ge\dfrac{9}{2\left(x^2+y^2+z^2\right)}=\dfrac{9}{2\cdot2020}\)
\(ápdụngBĐTcosi\)
\(x^3+y^3+z^3\ge3xyz\)
\(\)=> VP\(\ge\) 9/2
Lời giải:Vì $x^2+y^2+z^2=2$ nên:
$P=\frac{x^2+y^2+z^2}{x^2+y^2}+\frac{x^2+y^2+z^2}{y^2+z^2}+\frac{x^2+y^2+z^2}{z^2+x^2}-\frac{x^3+y^3+z^3}{2xyz}$
$=3+\frac{x^2}{y^2+z^2}+\frac{y^2}{x^2+z^2}+\frac{z^2}{x^2+y^2}-\frac{x^3+y^3+z^3}{2xyz}$
$\leq 3+\frac{x^2}{2yz}+\frac{y^2}{2xz}+\frac{z^2}{2xy}-\frac{x^3+y^3+z^3}{2xyz}$
(theo BĐT AM-GM)
$=3+\frac{x^3+y^3+z^3}{2xyz}-\frac{x^3+y^3+z^3}{2xyz}=3$
Vậy $P_{\max}=3$
Dấu "=" xảy ra khi $x=y=z=\sqrt{\frac{2}{3}}$
a/
$x^2+y^2+z^2=3$
$F=\dfrac{x^2+1}{z+2}+\dfrac{y^2+1}{x+2}+\dfrac{z^2+1}{y+2}$
$\ge \dfrac{(x+y+z)^2}{(x+y+z)+6}\qquad (\text{Titu})$
Đặt $t=x+y+z$.
Ta có $t^2\le 3(x^2+y^2+z^2)=9$
$\Rightarrow t\le 3$.
Xét $f(t)=\dfrac{t^2}{t+6}$ thì $f'(t)=\dfrac{t(t+12)}{(t+6)^2}>0$ nên $f(t)$ tăng trên $(0,+\infty)$.
Mặt khác $t\ge \sqrt{x^2+y^2+z^2}=\sqrt3$.
Suy ra $F\ge f(\sqrt3)=\dfrac{3}{6+\sqrt3}$ $=\dfrac{6-\sqrt3}{11}$.
Dấu bằng khi $x=y=z=1$.
$\boxed{\min F=\dfrac{6-\sqrt3}{11}}$.
b/
Đặt $S=\sqrt{\dfrac{a}{a+3}}+\sqrt{\dfrac{b}{b+3}}+\sqrt{\dfrac{c}{c+3}}.$
Theo bất đẳng thức Cauchy-Schwarz, $S^2\le (a+b+c)\left(\dfrac1{a+3}+\dfrac1{b+3}+\dfrac1{c+3}\right)$.
Lại có $(a+b+c)^2\ge 3(ab+bc+ca)=9$
$\Rightarrow a+b+c\ge 3$.
Theo bất đẳng thức Nesbitt dạng Engel,
$\dfrac1{a+3}+\dfrac1{b+3}+\dfrac1{c+3}\le \dfrac1{6}(3)=\dfrac12.$
Do đó $S^2\le \dfrac32$
$\Rightarrow S\le \sqrt{\dfrac32}<\dfrac32$.
Suy ra $\sqrt{\dfrac{a}{a+3}}+\sqrt{\dfrac{b}{b+3}}+\sqrt{\dfrac{c}{c+3}}\le \dfrac32.$
\(\frac{x^2}{y^2}+\frac{y^2}{z^2}\ge2\cdot\sqrt{\frac{x^2}{y^2}\cdot\frac{y^2}{z^2}}=2\cdot\sqrt{\frac{x^2}{z^2}}=2\cdot\frac{x}{z}\)
\(\frac{y^2}{z^2}+\frac{z^2}{x^2}\ge2\cdot\sqrt{\frac{y^2}{z^2}\cdot\frac{z^2}{x^2}}=2\cdot\sqrt{\frac{y^2}{x^2}}=2\cdot\frac{y}{x}\)
\(\frac{z^2}{x^2}+\frac{x^2}{y^2}\ge2\cdot\sqrt{\frac{z^2}{x^2}\cdot\frac{x^2}{y^2}}=2\cdot\sqrt{\frac{z^2}{y^2}}=2\cdot\frac{z}{y}\)
Do đó; \(\left(\frac{x^2}{y^2}+\frac{y^2}{z^2}\right)+\left(\frac{y^2}{z^2}+\frac{z^2}{x^2}\right)+\left(\frac{z^2}{x^2}+\frac{x^2}{y^2}\right)\ge2\cdot\frac{x}{z}+2\cdot\frac{y}{x}+2\cdot\frac{z}{y}\)
=>\(2\left(\frac{x^2}{y^2}+\frac{y^2}{z^2}+\frac{z^2}{x^2}\right)\ge2\left(\frac{x}{z}+\frac{y}{x}+\frac{z}{y}\right)\)
=>\(\frac{x^2}{y^2}+\frac{y^2}{z^2}+\frac{z^2}{x^2}\ge\frac{x}{z}+\frac{y}{x}+\frac{z}{y}\)
Vì x;y;z là 3 cạnh của tam giác
=> \(x+y>z\)
\(\Rightarrow x+y+z>z+z\)
\(\Rightarrow x+y+z>2z\)
\(\Rightarrow2>2z\Rightarrow z< 1\)
Chứng minh tương tự ta được: x < 1 ; y < 1
\(\Rightarrow1-x>0;1-y>0;1-z>0\)
\(\Rightarrow\left(1-x\right)\left(1-y\right)\left(1-z\right)>0\)
\(\Rightarrow\left(1-y-x+xy\right)\left(1-z\right)>0\)
\(\Rightarrow1-y-x+xy-z+yz+xz-xyz>0\)
\(\Rightarrow1-\left(x+y+z\right)+xy+yz+xz-xyz>0\)
\(\Rightarrow1-2+xy+yz+xz-xyz>0\)
\(\Rightarrow-1+xy+yz+xz-xyz>0\)
\(\Rightarrow2\left(-1+xy+yz+xz-xyz\right)>0\)
\(\Rightarrow-2+2xy+2yz+2xz-2xyz>0\)
\(\Rightarrow-\left(2-2xy-2yz-2xz+2xyz\right)>0\)
\(\Rightarrow2-2xy-2yz-2xz+2xyz< 0\)
\(\Rightarrow4-2xy-2yz-2xz+2xyz< 2\)
\(\Rightarrow\left(x+y+z\right)^2-2xy-2yz-2xz+2xyz< 2\) (Vì x+y+z = 2 => (x+y+z)2 = 22 = 4)
\(\Rightarrow x^2+y^2+z^2+2xy+2yz+2xz-2xy-2yz-2xz+2xyz< 2\)
\(\Rightarrow x^2+y^2+z^2+2xyz< 2\)
=> đpcm