Cho bất đẳng thức|a−b|≤|a|+|b|. Dấu đẳng thức xảy ra khi nào?
|a−b|=|a+(−b)|≤|a|+|−b|=|a|+|b|
Dấu “=” xảy ra khi a(−b)≥0⇔ab≤0.
Cho hàm số: f(x)=4x+x1−x với 1>x>0. Khẳng định nào sau đây là đúng?
Vì 1>x>0⇒{x>01−x>0⇒x1−x>0.
f(x)−4=4x+x1−x−4=4x+x1−x−4xx=4.(1−x)x+x1−x
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương 4.(1−x)x và x1−x ta có:
f(x)−4=4.(1−x)x+x1−x≥2√4.(1−x)x⋅x1−x⇔f(x)−4=4.(1−x)x+x1−x≥4⇔f(x)≥4+4⇔f(x)≥8
Dấu “=” xảy ra ⇔{1>x>04(1−x)x=x1−x⇔{1>x>04(1−x)2=x2⇔{1>x>03x2−8x+4=0⇔x=23
Vậy minf(x)=8⇔x=23.
Cho biểu thức: B=−a2−5b2−2a+4ab+10b−6. Khẳng định nào sau đây là đúng?
Ta có:
B=−a2−5b2−2a+4ab+10b−6B=−(a2+5b2+2a−4ab−10b+6)B=−[a2+2.a.(1−2b)+1−4b+4b2+b2−6b+9−4]
B=−[a2+2.a.(1−2b)+(1−2b)2+(b−3)2−4]B=−[(a−2b+1)2+(b−3)2−4]
B=−(a−2b+1)2−(b−3)2+4
Với mọi a,b∈R ta có:
−(a−2b+1)2≤0−(b−3)2≤0⇒−(a−2b+1)2−(b−3)2≤0⇒−(a−2b+1)2−(b−3)2+4≤4⇒B≤4
Dấu “=” xảy ra ⇔{a−2b+1=0b−3=0⇔{a=5b=3
Vậy maxB=4⇔{a=5b=3
Giá trị nhỏ nhất của đa thức T=x(x−3)(x−4)(x−7) là
Ta có:
T=x(x−3)(x−4)(x−7)T=x(x−7)(x−3)(x−4)T=(x2−7x)(x2−7x+12)T=(x2−7x)2+12(x2−7x)T=(x2−7x)2+2.(x2−7x).6+36−36T=(x2−7x)2+2.(x2−7x).6+36−36T=(x2−7x+6)2−36
Với mọi x∈R ta có:
(x2−7x+6)2≥0⇒(x2−7x+6)2−36≥−36⇒T≥−36
Dấu “=” xảy ra ⇔x2−7x+6=0⇔[x=1x=6
Vậy minT=−36⇔[x=1x=6.
Gọi x0,y0 là hai giá trị để biểu thức A=−x2−y2+xy+2x+2y đạt giá trị lớn nhất. Giá trị của biểu thức 3x0+2y0 là
Ta có:
A=−x2−y2+xy+2x+2y⇒−2A=2x2+2y2−2xy−4x−4y⇔−2A=x2−2xy+y2+x2−4x+4+y2−4y+4−8⇔−2A=(x−y)2+(x−2)2+(y−2)2−8⇔A=−12[(x−y)2+(x−2)2+(y−2)2−8]
Với mọi x,y∈R ta có:
(x−y)2≥0; (x−2)2≥0; (y−2)2≥0
⇒(x−y)2+(x−2)2+(y−2)2≥0
⇒(x−y)2+(x−2)2+(y−2)2−8≥−8
⇒−12[(x−y)2+(x−2)2+(y−2)2−8]≤4
⇒A≤4
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi {x−y=0x−2=0y−2=0⇔x=y=2
⇒maxA=4⇔x0=y0=2
Thay x0=y0=2 vào biểu thức 3x0+2y0 ta được: 3.2+2.2=10
Cho x2+y2=52. Tìm giá trị lớn nhất của A=2x+3y.
Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki ta có:
(2x+3y)2≤(22+32)(x2+y2)⇔(2x+3y)2≤13.52⇔A2≤676⇔|A|≤26⇔−26≤A≤26
maxA=26⇔{2x+3y≥02y=3xx2+y2=52⇔{2x+3y≥0y=32xx2=16⇔{x=4y=6
Vậy maxA=26⇔x=4;y=6.
Tổng tất cả các giá trị nguyên của x để biểu thức M=√x+4√x−1+3+√x−4√x−1+3 đạt giá trị nhỏ nhất là
Điều kiện: x≥1
Ta có:
M=√x+4√x−1+3+√x−4√x−1+3
M=√x−1+2.√x−1.2+22+√x−1−2.√x−1.2+22
M=√(√x−1+2)2+√(√x−1−2)2
M=|√x−1+2|+|√x−1−2|M=|√x−1+2|+|2−√x−1|
Áp dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối ta có:
|√x−1+2|+|2−√x−1|≥|√x−1+2+2−√x−1|⇔|√x−1+2|+|2−√x−1|≥4
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi (√x−1+2)(2−√x−1)≥0⇔[{√x−1+2≥02−√x−1≥0{√x−1+2≤02−√x−1≤0⇔−2≤√x−1≤2.
Mà √x−1≥0 nên 0≤√x−1≤2.
⇒0≤x−1≤4
⇒1≤x≤5
Ta có: {x∈Z1≤x≤5⇒x∈{1;2;3;4;5}
Tổng tất cả các giá trị của x là: 1+2+3+4+5=15
Cho x>8y>0. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức F=x+1y(x−8y) là
Ta có:
F=x+1y(x−8y)=x−8y+8y+1y(x−8y)=(x−8y)+8y+1y(x−8y)
Vì x>8y>0 nên x−8y>0.
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho ba số dương x−8y, 8y, y(x−8y) ta có:
F=(x−8y)+8y+1y(x−8y)≥3.3√(x−8y).8y.1y(x−8y)⇔F=(x−8y)+8y+1y(x−8y)≥6
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi x−8y=8y=1y(x−8y)⇔{x=4y=14
Vậy minF=6⇔{x=4y=14.
Cho x,y,z>0 và x+y+z=32. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức A=3x2+3y2+3z2 bằng
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương x2 và 14 ta được: x2+14≥2√x2⋅14=x(1)
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương y2 và 14 ta được: y2+14≥2√y2⋅14=y(2)
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương z2 và 14 ta được: z2+14≥2√z2⋅14=z(3)
Lấy (1)+(2)+(3) ta có:
x2+14+y2+14+z2+14≥x+y+z⇔x2+y2+z2+34≥32⇔x2+y2+z2≥34⇔3(x2+y2+z2)≥94⇔3x2+3y2+3z2≥94⇔A≥94
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi {x2=14y2=14z2=14⇔{x=12y=12z=12⇔x=y=z=12
Vậy minA=94⇔x=y=z=12.
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.
Áp dụng hệ quả của bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương x,y ta có:
xy≤(x+y2)2⇔xy≤14⇔xy≤14
P=xy+1xy=(xy+116xy)+1516xy
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho hai số dương xy và 116xy ta có:
⇒(xy+116xy)≥2√xy⋅116xy⇒(xy+116xy)+1516xy≥2√xy⋅116xy+1516xy⇔(xy+116xy)+1516xy≥12+1516⋅1xy⇔(xy+116xy)+1516xy≥12+1516⋅4⇔(xy+116xy)+1516xy≥174
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi x=y=12.
Vậy minP=174⇔x=y=12.
Cho biểu thức P=1ab+1a2+b2 với a,b dương và a+b=1.
Khẳng định nào sau đây là đúng?
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 12ab và 1a2+b2 , ta có:
12ab+1a2+b2≥2√12ab(a2+b2)⇒12ab+1a2+b2+12ab≥12ab+2√12ab(a2+b2)⇔12ab+1a2+b2+12ab≥2(a+b)2+2√4(a+b)2
Mà 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}.
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}}} là
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) và \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.
Phát biểu nào sau đây là đúng?
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.
Nếu 0 < a < 1 thì bất đẳng thức nào sau đây đúng?
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.
Tìm giá trị lớn nhất M của hàm số f\left( x \right) = \dfrac{x}{{{x^2} + 4}} với x > 0.
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}.
Tìm giá trị lớn nhất M của hàm số f\left( x \right) = \dfrac{x}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}} với x > 0.
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}.
Mệnh đề nào sau đây sai?
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.
Nếu a + 2c > b + 2c thì bất đẳng thức nào sau đây đúng?
a + 2c > b + 2c \Leftrightarrow a > b \Leftrightarrow 2a > 2b.
Trong các tính chất sau, tính chất nào sai?
Không có tính chất hiệu hai vế bất đẳng thức.
Ví dụ \left\{ \begin{array}{l}1 < 2\\ - 5 < 1\end{array} \right. \Rightarrow 1 - \left( { - 5} \right) < 2 - 1, Sai.
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.
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.