« Home « Kết quả tìm kiếm

Tư duy dồn biến trong bất đẳng thức Tài liệu ôn tập môn Toán lớp 10


Tóm tắt Xem thử

- Giới thiệu cơ bản về bất đẳng thức Cauchy (AM – GM):.
- Bất đẳng thức Cauchy cho hai số:.
- Đẳng thức xảy ra khi a b.
- Bất đẳng thức Cauchy cho ba số:.
- Đẳng thức xảy ra khi a b c.
- Bất đẳng thức Cauchy tổng quát cho n số không âm:.
- Đẳng thức xảy ra khi a 1  a 2.
- Các hệ quả của bất đẳng thức Cauchy (AM – GM):.
- Sử dụng bất đẳng thức AM – GM đưa về biến cần tìm:.
- ab  bc  ca  2.
- Chiều đánh giá cần có: P.
- Chiều cần đánh giá cần tìm: x 3  y 3  f x y.
- Đánh giá cần tìm.
- Ta có: x 3  y 3.
- Ta có đánh giá.
- Do đó:.
- Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi: x y.
- Ta có: P  f x y.
- Do đó ta có bảng biến thiên:.
- Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x y 1.
- Chiều cần đánh giá cần tìm: xy x  2  y 2.
- Ta có: 1 2.
- Chiều cần đánh giá cần tìm: x y 3 3  x 3  y 3.
- Biến đổi biểu thức: Ta có: x 3  y 3.
- Cũng như các bài toán ở trên, ta thấy để tạo ra x y  ta cần có hằng đẳng thức như sau.
- Sử dụng bất đẳng thức AM – GM cho bốn số ta có: x y 3 3  x 3  y 3.
- Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x y.
- Chiều cần đánh giá cần tìm: c a c.
- Biến đổi biểu thức: Nhìn thoáng qua, chúng ta có thể đánh giá bài toán dưới dạng bất đẳng thức AM – GM như sau:.
- f ab , ta có thể tư duy theo một hướng khác là.
- vậy ta cần tạo ra một đánh giá mà sau khi sử dụng bất đẳng thức AM – GM ta sẽ triệt tiêu toàn bộ các biến.
- Mặt khác theo bất đẳng thức AM – GM ta có:.
- Do đó ta có:.
- Ta có: c a c.
- Theo bất đẳng thức AM – GM cho hai số ta có: c c c c c c c c.
- Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi: c c c c.
- Vậy: P  ab  2 a b 2 2 .
- Ta có: P  f ab.
- Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi 1 1 1 1.
- Chiều cần đánh giá cần tìm: ab bc ca f a b c.
- Do vậy nếu xét trung bình nhân của hai biểu thức trên ta có: ab ca.
- Đánh giá cần tìm: ca  ab  2 ca ab  2 b c b c a.
- Áp dụng bất đẳng thức AM – GM ta có: ab bc ab bc bc ca bc ca ca ab ca ab.
- Do đó: ab  bc  ca.
- Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a b c.
- 1 1 do đó: P.
- Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi 1.
- Chiều cần đánh giá cần tìm.
- Nhắc đến các bất đẳng thức giữa trung bình cộng và trung bình nhân, ta nhớ đến đánh giá:.
- Áp dụng bất đẳng thức AM – GM cho hai số ta có:.
- Nhân vế với vế ta có.
- độ dài 3 cạnh một tam giác, Do đó ta có: a b c.
- Ta có: P  f abc.
- Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi.
- Chiều cần đánh giá cần tìm: x y y z z x f xy yz zx.
- Đồng thời áp dụng bất đẳng thức AM – GM cho  m n p.
- Áp dụng bất đẳng thức AM – GM cho 13 số ta được:.
- Vì xyz  1 do đó ta có đánh giá: x y y z z x xy yz zx 4  4  4.
- Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi: x y z.
- Ta có: P  f xy yz zx.
- Theo bất đẳng thức AM – GM ta có:.
- t 3 3 t với t  3 ta có.
- Do đó: P  f xy yz zx.
- Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi:.
- Chiều cần đánh giá cần tìm: a bc b ca c ab f a b c.
- b c a b c , do đó ta có thể biến đổi tương tự:.
- Bài giải Ta có: 2.
- Vì ta có đánh giá: xy yz zx.
- Do đó: P a b c.
- ta có.
- Đẳng thức xảy ra khi và chỉ.
- Chiều cần đánh giá cần tìm: a b c f a b c.
- Ta có: a a ab ab ab.
- tương tự ta có: b bc c ca.
- Khi đó cộng vế với vế ta có: a b c bc ca ab a b c.
- Và ta được bất đẳng thức Hệ quả của bất đẳng thức Cauchy (AM – GM): 3  ab bc ca.
- Từ Hệ quả của bất đẳng thức AM – GM (Đã chứng minh ở phần II), ta có:.
- f t t t với t  3 , ta có P  f a b c.
- Ta có.
- Do đó.
- Tương tự như vậy ta có: b c c a.
- Do đó: a b c a b c.
- Đẳng thức xảy ra khi: a b c.
- Đẳng thức xảy ra khi: 1.
- Sử dụng kỹ thuật Cauchy ngược dấu ta có: a  a ab.
- 1 2 b , do đó: a b a.
- Tương tự ta có: b bc c c ca a.
- Từ Hệ quả của bất đẳng thức AM – GM (Đã chứng minh ở phần I), ta có: 3  ab bc ca.
- Do đó: a b c a b c  a b c.
- Ta có: P  f a b c.
- Do đó f t.
- Chiều cần đánh giá cần tìm:.
- Sử dụng kỹ thuật Cauchy ngược dấu ta có: a a b b b b ab b ab b a b.
- Tương tự ta có: a b c.
- Sử dụng bất đẳng thức Hệ quả của bất đẳng thức AM – GM:.
- Ta có:.
- Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi: a b c.
- Do đó .
- Sử dụng kỹ thuật Cauchy ngược dấu ta có: a b  a  b c  b  c a  c.
- Do đó: a b c b  a.
- Theo bất đẳng thức AM – GM cho 3 số ta có: b  a