Cho a,b,c là ba cạnh của một tam giác
Chứng minh rằng
A= a/(b+c-a) + b/(a+c-b) + c/(a+b-c) lớn hơn hoặc bằng 3
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
vì a;b;c là độ dài 3 cạnh của 1 tam giác áp dụng bđt tam giác ta có\(\Rightarrow\hept{\begin{cases}a+b>c\Rightarrow a+b-c>0\\a+c>b\Rightarrow a+c-b>0\\b+c>a\Rightarrow b+c-a>0\end{cases}}\)
\(\Rightarrow\sqrt{a+b-c};\sqrt{a+c-b};\sqrt{b+c-a}\)luôn được xác định\(\left(\sqrt{a+b-c}-\sqrt{a+c-b}\right)>=0\Rightarrow a+b-c-2\sqrt{\left(a+b-c\right)\left(a+c-b\right)}+a+c-b\)\(>=0\Rightarrow a+b-c+a+c-b>=2\sqrt{\left(a+b-c\right)\left(a+c-b\right)}\Rightarrow\frac{a+b-c+a+c-b}{2}=\frac{2a}{2}\)
\(=a>=\sqrt{\left(a+b-c\right)\left(a+c-b\right)}\)
tương tự ta có :\(b>=\sqrt{\left(a+b-c\right)\left(b+c-a\right)};c>=\sqrt{\left(a+c-b\right)\left(b+c-a\right)}\)
\(\Rightarrow abc>=\sqrt{\left(a+b-c\right)^2\left(a+c-b\right)^2\left(b+c-a\right)^2}=\left(a+b-c\right)\left(a+c-b\right)\left(b+c-a\right)\)
dấu = xảy ra khi a=b=c
dòng 3 là vì \(\left(\sqrt{a+b-c}-\sqrt{a+c-b}\right)^2>=0\)nhá
Đặt \(\hept{\begin{cases}x=b+c-a\\y=a+c-b\\z=a+b-c\end{cases}}\left(x;y;z>0\right)\).Ta có:
\(x+y=b+c-a+a+c-b=2c\Rightarrow c=\frac{x+y}{2}\)
\(y+z=a+c-b+a+b-c=2a\Rightarrow a=\frac{y+z}{2}\)
\(z+x=a+b-c+b+c-a=2b\Rightarrow b=\frac{z+x}{2}\)
Do đó: \(A=\frac{y+z}{2x}+\frac{x+z}{2y}+\frac{x+y}{2z}\)
\(\Leftrightarrow2A=\left(\frac{x}{y}+\frac{y}{x}\right)+\left(\frac{y}{z}+\frac{z}{y}\right)+\left(\frac{z}{x}+\frac{x}{z}\right)\ge6\) (BĐT AM-GM)
\(\Rightarrow A\ge\frac{6}{2}=3\).Dấu "=" khi a=b=c
Lời giải:
Xét hiệu: $a^2+b^2+c^2-(ab+bc+ac)=\frac{2a^2+2b^2+2c^2-2(ab+bc+ac)}{2}=\frac{(a^2+b^2-2ab)+(b^2+c^2-2bc)+(c^2+a^2-2ac)}{2}=\frac{(a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2}{2}\geq 0$ với mọi $a,b,c>0$
$\Rightarrow a^2+b^2+c^2\geq ab+bc+ac(1)$
Lại có:
Do $a,b,c$ là độ dài 3 cạnh tam giác nên theo BĐT tam giác ta có:
$a< b+c$
$\Rightarrow a^2< a(b+c)$
Tương tự: $b^2< b(a+c); c^2< c(a+b)$
Cộng theo vế các BĐT trên: $a^2+b^2+c^2< a(b+c)+b(a+c)+c(a+b)=2(ab+bc+ac)(2)$
Từ $(1); (2)$ ta có đpcm.
Vì a:b:c là độ dài cạnh tam giác nên \(\hept{\begin{cases}a+b>c\\b+c>a\\c+a>b\end{cases}\Rightarrow\hept{\begin{cases}a+b-c>0\\b+c-a>0\\c+a-b>0\end{cases}}}\)
Áp dụng bđt AM - GM ta có :
\(\sqrt{\left(a+b-c\right)\left(b+c-a\right)}\le\frac{a+b-c+b+c-a}{2}=\frac{2b}{2}=b\)(1)
\(\sqrt{\left(a+b-c\right)\left(c+a-b\right)}\le\frac{a+b-c+c+a-b}{2}=\frac{2a}{2}=a\)(2)
\(\sqrt{\left(b+c-a\right)\left(c+a-b\right)}\le\frac{b+c-a+c+a-b}{2}=\frac{2c}{2}=c\)(3)
Nhân vế với vế của (1); (2);(3) lại ta được :
\(\sqrt{\left(a+b-c\right)^2\left(b+c-a\right)^2\left(c+a-b\right)^2}\le abc\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b-c\right)\left(b+c-a\right)\left(c+a-b\right)\le abc\)(đpcm)
GIẢI
Giả sử : \(a\ge b\ge c>0\) thì \(a+b\ge a+c\ge b+c\)
Ta có : \(\frac{a}{b+c}=\frac{a}{b+c}\)
\(\frac{b}{c+a}\le\frac{b}{b+c}\)
\(\frac{c}{a+b}\le\frac{c}{b+c}\)
Cộng vế theo vế ta được :
\(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{c+b}\le\frac{a+b+c}{b+c}\)
Hay : \(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{c+b}\le\frac{a}{b+c}+1< 1+1=2\)
Vậy \(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{c+b}< 2\)
Chúc bạn học tốt !!!
GIẢI
Giả sử : a\ge b\ge c>0a≥b≥c>0 thì a+b\ge a+c\ge b+ca+b≥a+c≥b+c
Ta có : \frac{a}{b+c}=\frac{a}{b+c}b+ca=b+ca
\frac{b}{c+a}\le\frac{b}{b+c}c+ab≤b+cb
\frac{c}{a+b}\le\frac{c}{b+c}a+bc≤b+cc
Cộng vế theo vế ta được :
\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{c+b}\le\frac{a+b+c}{b+c}b+ca+c+ab+c+bc≤b+ca+b+c
Hay : \frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{c+b}\le\frac{a}{b+c}+1< 1+1=2b+ca+c+ab+c+bc≤b+ca+1<1+1=2
Vậy \frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{c+b}< 2b+ca+c+ab+c+bc<2
trước hết theo bđt tam giác chỉ ra được rằng \(\dfrac{a}{b+c-a};\dfrac{b}{a+c-b};\dfrac{c}{a+b-c}>0\)
áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz:
\(A=\dfrac{a}{b+c-a}+\dfrac{b}{a+c-b}+\dfrac{c}{a+b-c}\)
\(A=\dfrac{a^2}{ab+ac-a^2}+\dfrac{b^2}{ab+bc-b^2}+\dfrac{c^2}{ac+bc-c^2}\)
\(A\ge\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(ab+bc+ac\right)-a^2-b^2-c^2}\)
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM:
\(2\left(ab+bc+ac\right)-\left(a^2+b^2+c^2\right)\)
\(\le2\left(ab+bc+ac\right)-\left(ab+bc+ac\right)\)
\(=ab+bc+ac\)
Mặt khác,theo AM-GM: \(\left(a+b+c\right)^2\ge3\left(ab+bc+ac\right)\)
Hay: \(A\ge\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(ab+bc+ac\right)-a^2-b^2-c^2}\ge\dfrac{3\left(ab+bc+ac\right)}{ab+bc+ac}=3\)
Đặt \(b+c-a=x,a+c-b=y,a+b-c=z\)
\(\left\{{}\begin{matrix}x+y=b+c-a+a+c-b=2c\\y+z=a+c-b+a+b-c=2a\\x+z=b+c-a+a+b-c=2b\end{matrix}\right.\)
Có
\(A=\dfrac{a}{b+c-a}+\dfrac{b}{a+c-b}+\dfrac{c}{a+b-c}\)
\(\Leftrightarrow2A=\dfrac{2a}{b+c-a}+\dfrac{2b}{a+c-b}+\dfrac{2c}{a+b-c}\)
\(\Leftrightarrow2A=\dfrac{y+z}{x}+\dfrac{x+z}{y}+\dfrac{x+y}{z}\ge6\)
\(\Leftrightarrow2A=\left(\dfrac{y}{x}+\dfrac{x}{y}\right)+\left(\dfrac{y}{z}+\dfrac{z}{y}\right)+\left(\dfrac{x}{z}+\dfrac{z}{x}\right)\)
Ápdụng bất đẳng thức \(\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{a}\ge2\forall a,b>0\)
\(\Rightarrow2A\ge6\)
\(\Rightarrow A\ge3\left(đpcm\right)\)