Bất đẳng thức

  •   
Câu 1 Trắc nghiệm

Cho bất đẳng thức|ab||a|+|b|. Dấu đẳng thức xảy ra khi nào?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

|ab|=|a+(b)||a|+|b|=|a|+|b|

Dấu “=” xảy ra khi a(b)0ab0.

Câu 2 Trắc nghiệm

Cho hàm số: f(x)=4x+x1x với 1>x>0. Khẳng định nào sau đây là đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

1>x>0{x>01x>0x1x>0.

f(x)4=4x+x1x4=4x+x1x4xx=4.(1x)x+x1x

Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương 4.(1x)xx1x ta có:

f(x)4=4.(1x)x+x1x24.(1x)xx1xf(x)4=4.(1x)x+x1x4f(x)4+4f(x)8

Dấu “=” xảy ra {1>x>04(1x)x=x1x{1>x>04(1x)2=x2{1>x>03x28x+4=0x=23

 

Vậy minf(x)=8x=23.

Câu 3 Trắc nghiệm

Cho biểu thức: B=a25b22a+4ab+10b6. Khẳng định nào sau đây là đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Ta có:

B=a25b22a+4ab+10b6B=(a2+5b2+2a4ab10b+6)B=[a2+2.a.(12b)+14b+4b2+b26b+94]

B=[a2+2.a.(12b)+(12b)2+(b3)24]B=[(a2b+1)2+(b3)24]

B=(a2b+1)2(b3)2+4

Với mọi a,bR ta có:

(a2b+1)20(b3)20(a2b+1)2(b3)20(a2b+1)2(b3)2+44B4

Dấu “=” xảy ra {a2b+1=0b3=0{a=5b=3

Vậy maxB=4{a=5b=3

Câu 4 Trắc nghiệm

Giá trị nhỏ nhất của đa thức T=x(x3)(x4)(x7)

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có:

T=x(x3)(x4)(x7)T=x(x7)(x3)(x4)T=(x27x)(x27x+12)T=(x27x)2+12(x27x)T=(x27x)2+2.(x27x).6+3636T=(x27x)2+2.(x27x).6+3636T=(x27x+6)236

Với mọi xR ta có:

(x27x+6)20(x27x+6)23636T36

Dấu “=” xảy ra x27x+6=0[x=1x=6

Vậy minT=36[x=1x=6.

Câu 5 Trắc nghiệm

Gọi x0,y0 là hai giá trị để biểu thức A=x2y2+xy+2x+2y đạt giá trị lớn nhất. Giá trị của biểu thức 3x0+2y0

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có:

A=x2y2+xy+2x+2y2A=2x2+2y22xy4x4y2A=x22xy+y2+x24x+4+y24y+482A=(xy)2+(x2)2+(y2)28A=12[(xy)2+(x2)2+(y2)28]

Với mọi x,yR ta có:

(xy)20(x2)20(y2)20

(xy)2+(x2)2+(y2)20

(xy)2+(x2)2+(y2)288

12[(xy)2+(x2)2+(y2)28]4

A4

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi {xy=0x2=0y2=0x=y=2

maxA=4x0=y0=2

Thay x0=y0=2 vào biểu thức 3x0+2y0 ta được: 3.2+2.2=10

Câu 6 Trắc nghiệm

Cho x2+y2=52. Tìm giá trị lớn nhất của A=2x+3y.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki ta có:

(2x+3y)2(22+32)(x2+y2)(2x+3y)213.52A2676|A|2626A26

maxA=26{2x+3y02y=3xx2+y2=52{2x+3y0y=32xx2=16{x=4y=6

Vậy maxA=26x=4;y=6.

Câu 7 Trắc nghiệm

Tổng tất cả các giá trị nguyên của x để biểu thức M=x+4x1+3+x4x1+3 đạt giá trị nhỏ nhất là

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Điều kiện: x1

Ta có:

M=x+4x1+3+x4x1+3

M=x1+2.x1.2+22+x12.x1.2+22

M=(x1+2)2+(x12)2

M=|x1+2|+|x12|M=|x1+2|+|2x1|

Áp dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối ta có:

|x1+2|+|2x1||x1+2+2x1||x1+2|+|2x1|4

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi (x1+2)(2x1)0[{x1+202x10{x1+202x102x12.

x10 nên 0x12.

0x14

1x5

Ta có: {xZ1x5x{1;2;3;4;5}

Tổng tất cả các giá trị của x là: 1+2+3+4+5=15

Câu 8 Trắc nghiệm

Cho x>8y>0. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức F=x+1y(x8y)

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có:

F=x+1y(x8y)=x8y+8y+1y(x8y)=(x8y)+8y+1y(x8y)

x>8y>0 nên x8y>0.

Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho ba số dương x8y, 8y, y(x8y) ta có:

F=(x8y)+8y+1y(x8y)3.3(x8y).8y.1y(x8y)F=(x8y)+8y+1y(x8y)6

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi x8y=8y=1y(x8y){x=4y=14

Vậy minF=6{x=4y=14.

Câu 9 Trắc nghiệm

Cho x,y,z>0x+y+z=32. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức A=3x2+3y2+3z2 bằng

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương x214 ta được: x2+142x214=x(1)

Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương y214 ta được: y2+142y214=y(2)

Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương z214 ta được: z2+142z214=z(3)

Lấy (1)+(2)+(3) ta có:

x2+14+y2+14+z2+14x+y+zx2+y2+z2+3432x2+y2+z2343(x2+y2+z2)943x2+3y2+3z294A94

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi {x2=14y2=14z2=14{x=12y=12z=12x=y=z=12

Vậy minA=94x=y=z=12.

Câu 10 Trắc nghiệm

Cho hai số dương x,y thay đổi thỏa mãn điều kiện x+y=1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P=xy+1xy.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Áp dụng hệ quả của bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương x,y ta có:

xy(x+y2)2xy14xy14

P=xy+1xy=(xy+116xy)+1516xy

Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương xy116xy ta có:

(xy+116xy)2xy116xy(xy+116xy)+1516xy2xy116xy+1516xy(xy+116xy)+1516xy12+15161xy(xy+116xy)+1516xy12+15164(xy+116xy)+1516xy174

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi x=y=12.

Vậy minP=174x=y=12.

Câu 11 Trắc nghiệm

Cho biểu thức P=1ab+1a2+b2 với a,b dương và a+b=1.

Khẳng định nào sau đây là đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có: a,b>0{a2+b2>0ab>0

P=1ab+1a2+b2=12ab+12ab+1a2+b2

Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương 12ab1a2+b2 , ta có:

12ab+1a2+b2212ab(a2+b2)12ab+1a2+b2+12ab12ab+212ab(a2+b2)12ab+1a2+b2+12ab2(a+b)2+24(a+b)2

a + b = 1 \Rightarrow \dfrac{1}{{2ab}} + \dfrac{1}{{{a^2} + {b^2}}} + \dfrac{1}{{2ab}} \ge 6

Dấu “ = ” xảy ra khi và chỉ khi a = b = \dfrac{1}{2}.

Vậy \min P = 6 \Leftrightarrow a = b = \dfrac{1}{2}.

Câu 12 Trắc nghiệm

Cho a là số thực dương thỏa mãn a \ge 2. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức A = a{}^2 + \dfrac{1}{{{a^2}}}

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Theo đề bài, ta có:

\begin{array}{l}A = {a^2} + \dfrac{1}{{{a^2}}}\\ = \dfrac{1}{{17}}.\left( {{a^2} + \dfrac{1}{{{a^2}}}} \right).17\\ = \dfrac{1}{{17}}.\left( {{a^2} + \dfrac{1}{{{a^2}}}} \right).\left( {{4^2} + 1} \right)\end{array}

Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki với hai bộ số \left( {{a^2},\dfrac{1}{{{a^2}}}} \right)\left( {{4^2},1} \right)

\dfrac{1}{{17}}.\left( {{a^2} + \dfrac{1}{{{a^2}}}} \right).\left( {{4^2} + 1} \right) \ge \dfrac{1}{{17}}{\left( {4a + \dfrac{1}{a}} \right)^2}\,

\Rightarrow A \ge 17.{\left( {\dfrac{a}{4} + \dfrac{1}{a} + \dfrac{{15}}{4}a} \right)^2} \ge 17.{\left( {1 + \dfrac{{15}}{4}a} \right)^2} \ge 17.{\left( {1 + \dfrac{{15}}{2}} \right)^2} = \dfrac{{17}}{4}

Dấu “ = ” xảy ra \Leftrightarrow a = 2.

Vậy \min A = \dfrac{{17}}{4} \Leftrightarrow a = 2.

Câu 13 Trắc nghiệm

Phát biểu nào sau đây là đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Nếu x + y > 0 thì ít nhất một trong hai số x, y phải dương.

Thật vậy nếu \left\{ \begin{array}{l}x \le 0\\y \le 0\end{array} \right. \Rightarrow x + y \le 0 mâu thuẫn nên B đúng.

Ngoài ra có thể kiểm tra các đáp án còn lại sai bằng cách lấy phản ví dụ.

Câu 14 Trắc nghiệm

Nếu 0 < a < 1 thì bất đẳng thức nào sau đây đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Dựa vào đáp án, ta có nhận xét sau:

\bullet \dfrac{1}{a} - \sqrt a  = \dfrac{{1 - a\sqrt a }}{a} = \dfrac{{\left( {1 - \sqrt a } \right)\left( {1 + \sqrt a  + a} \right)}}{a} > 0 \Leftrightarrow \dfrac{1}{a} > \sqrt a ,\,\,\forall a \in \left( {0;1} \right) \Rightarrow A đúng.

\bullet a - \dfrac{1}{a} = \dfrac{{{a^2} - 1}}{a} = \dfrac{{\left( {a - 1} \right)\left( {a + 1} \right)}}{a} < 0 \Leftrightarrow a < \dfrac{1}{a},\,\,\forall a \in \left( {0;1} \right) \Rightarrow B sai.

\bullet a - \sqrt a  = \sqrt a \left( {\sqrt a  - 1} \right) < 0 \Leftrightarrow a < \sqrt a ,\,\,\forall a \in \left( {0;1} \right) \Rightarrow C sai.

\bullet {a^3} - {a^2} = {a^2}\left( {a - 1} \right) < 0 \Leftrightarrow {a^3} < {a^2},\,\,\,\forall a \in \left( {0;1} \right) \Rightarrow D sai.

Câu 15 Trắc nghiệm

Tìm giá trị lớn nhất M của hàm số f\left( x \right) = \dfrac{x}{{{x^2} + 4}} với x > 0.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Theo bất đẳng thức Côsi, ta có {x^2} + 4 \ge 2\sqrt {{x^2}.4}  = 4x \Rightarrow f\left( x \right) \le \dfrac{x}{{4x}} = \dfrac{1}{4}.

Dấu  xảy ra \Leftrightarrow x = 2.

Vậy M = \dfrac{1}{4}.

Câu 16 Trắc nghiệm

Tìm giá trị lớn nhất M của hàm số f\left( x \right) = \dfrac{x}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}} với x > 0.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có f\left( x \right) = \dfrac{x}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}} = \dfrac{x}{{{x^2} + 2x + 1}}.

Theo bất đẳng thức Côsi, ta có {x^2} + 1 \ge 2\sqrt {{x^2}.1}  = 2x \Rightarrow {x^2} + 2x + 1 \ge 4x

\Rightarrow f\left( x \right) \le \dfrac{x}{{4x}} = \dfrac{1}{4}. Dấu  xảy ra \Leftrightarrow x = 1.

Vậy M = \dfrac{1}{4}.

Câu 17 Trắc nghiệm

Mệnh đề nào sau đây sai?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

A đúng vì phép cộng không làm thay đổi dấu của bất đẳng thức.

B đúng vì theo bất đẳng thức Cô si ta có: a + \dfrac{1}{a} \ge 2.\sqrt{a.\dfrac{1}{a}}=2\,\,\forall a > 0.

C đúng vì ta sử dụng bất đẳng thức Cô si cho 2 số a và b.

Ta có C sai, nếu a=1, b=-1 \Rightarrow \dfrac{1}{1} < \dfrac{1}{-1}\,\, là sai.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Câu 18 Trắc nghiệm

Nếu a + 2c > b + 2c thì bất đẳng thức nào sau đây đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

a + 2c > b + 2c \Leftrightarrow a > b \Leftrightarrow 2a > 2b.

Câu 20 Trắc nghiệm

Cho các số thực x,\,\,y thỏa mãn x - 2y + 2 = 2\left( {\sqrt {x - 1}  + \sqrt {3 - 2y} } \right). Gọi M,\,\,m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức S = x - 2y. Tính M + m.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

ĐKXĐ: \left\{ \begin{array}{l}x - 1 \ge 0\\3 - 2y \ge 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x \ge 1\\y \le \dfrac{3}{2}\end{array} \right.

*) Tìm GTNN

{\left( {\sqrt {x - 1}  + \sqrt {3 - 2y} } \right)^2} = x - 2y + 2 + 2\sqrt {\left( {x - 1} \right)\left( {3 - 2y} \right)}

Ta có: x - 2y + 2 = 2\sqrt {x - 2y + 2 + 2\sqrt {\left( {x - 1} \right)\left( {3 - 2y} \right)} }  \ge 2\sqrt {x - 2y + 2}  \ge 0

\Rightarrow S = x - 2y \ge  - 2

Dấu “ = ” xảy ra khi và chỉ khi x = 1; y = \dfrac{3}{2}

\Rightarrow {\mathop{\rm m}\nolimits}  = \min S =  - 2 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = \dfrac{3}{2}\end{array} \right.

*) Tìm GTLN

Ta có:

\begin{array}{l}x - 2y + 2 = 2\left( {\sqrt {x - 1}  + \sqrt {3 - 2y} } \right)\\ \Leftrightarrow {\left( {x - 2y + 2} \right)^2} = 4{\left( {\sqrt {x - 1}  + \sqrt {3 - 2y} } \right)^2}\\ \Leftrightarrow {\left( {x - 2y + 2} \right)^2} = 4{\left( {\sqrt {x - 1}  + \sqrt {3 - 2y} } \right)^2}\\ \Leftrightarrow {\left( {x - 2y + 2} \right)^2} = 4\left( {x - 1 + 3 - 2y + 2\sqrt {x - 1} .\sqrt {3 - 2y} } \right)\\ \Leftrightarrow {\left( {x - 2y + 2} \right)^2} = 4\left( {x - 2y + 2 + 2\sqrt {x - 1} .\sqrt {3 - 2y} } \right) \le 4\left( {x - 2y + 2 + x - 2y + 2} \right)\\ \Leftrightarrow {\left( {x - 2y + 2} \right)^2} \le 8\left( {x - 2y + 2} \right)\\ \Leftrightarrow x - 2y + 2 \le 8\\ \Leftrightarrow x - 2y \le 6\\ \Leftrightarrow S \le 6\end{array}

Dấu “ = ” xảy ra \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x - 1 = 3 - 2y\\x - 2y = 6\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x + 2y = 4\\x - 2y = 6\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 5\\y =  - \dfrac{1}{2}\end{array} \right.

\Rightarrow M = \max \,S = 6 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 5\\y =  - \dfrac{1}{2}\end{array} \right.

 

Vậy M + m = 6 + \left( { - 2} \right) = 4.