Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page1
I.Bất đẳng thức Bunhiacơpxki ( BCS ) :
Cho 2 bộ số thực
()
12
; ; ;
n
aa a và
()
12
; ; ;
n
bb b , mỗi bộ gồm n số. Khi đó ta có:
()
()
(
)
2
22 222 2
11 2 2 1 2 1 2
nn n n
ab a b a b a a a b b b+++ ≤+++ +++
Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi:
xx
aa
++ =
+
+
đạt được khi
1
1
n
n
x
x
aa
==Hệ quả 2:
Nếu
222
1
n
x
xC++ = (khơng đổi) thì
()
22
11 1
x
aa
⇔==≤III.Bất đẳng thức Bunhiacơpxki mở rộng:
• Mở rộng bất đẳng thức Bunhiacơpxki cho 3 dãy số thực khơng âm
()
12
; ; ;
n
aa a ;
()
12
; ; ;
n
bb b ;
()
12
; ; ;
n
cc c ta ln có :
()
()
(
)
(
xyz
ABC
===
với 1;2;3i =
Khi đó ta có:
333
123
333
123
333
123
1
1
1
xxx
yyy
zzz
⎧
++=
⎪
++=
⎨
⎪
++=
⎩
và bất đẳng thức cần chứng minh trở thành:
111 2 22 3 33
1xyz xyz xyz++≤
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho 3 số khơng âm:
(
⎪
⎪
⎪
+
+
≤
⎨
⎪
⎪
++
≤
⎪
⎩ Cộng các bất đẳng thức trên lại ta được:
111 2 22 3 33
1xyz xyz xyz
+
+≤(đpcm)
Đẳng thức xảy ra
111
111
222
222
333
333
abc
ABC
xyz
=
=
• Tổng qt : bất đẳng thức Bunhiacơpxki mở rộng cho rộng cho m dãy số thực khơng âm:
Cho
m dãy số thực khơng âm:
()
12
; ; ;
n
aa a ,
()
12
; ; ;
n
bb b , … ,
()
12
; ; ;
n
KK K
Ta có:
()
(
)
(
)( )
11 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2
m
x
yzvà
158
;;
x
yz
ta được:
()
()()()
2
2
2
222
12584 1 5 8
49. 4 9 16 2 3 4Txyz x y z
xy z
xyz
⎡
⎤
⎛⎞
⎛⎞
⎛⎞
⎛⎞
⎡⎤
⎢
⎥
=++ ++ = + + + +
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
2
158
5
234
3
4 9 16 49
2
x
xyz
y
xy z
z
⎧
=
⎪
⎧
⎪
==
⎪⎪
⇔=
⎨⎨
⎪⎪
++ =
⎩
=
⎪
⎪
⎩
11 11
1. 1 3. 10 5
22 22
yxy
⎡⎤
⎡⎤
⎛⎞⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎛ ⎞
−+−≤ −+−≤
⎢⎥
⎜⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟
⎢⎥
⎝⎠⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎝ ⎠
⎣⎦
⎢⎥
⎣⎦
()
2
32 5xy⇒+− ≤
32 5xy⇒+ −≤
325xy⇒+ ≤+
Đẳng thức xảy ra khi
15
210
135
210
x
y
⎧
=+
abc
=+++
++
Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki cho 2 bộ số:
(
)
222
222
1111
;;;
;3 ;3 ;3
ab bc ca
abc
abc ab bc ca
⎛⎞
⎜⎟
++
⎝⎠
++
Ta có:
()
()
2
222
1333 9 9 9a b c ab bc ca A+++ ≤ + + + + +
()( )
2
222
222
111
Sx y z
x
yz
=+++++
Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki cho 2 bộ số:
()
1
1; 9 ; ;x
x
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
Ta có:
22
22
911
181. 82.xxx
x
x
x
+≤ + + = +
(1)
Tương tự:
2
2
⎛⎞
≥+++++−++
⎜⎟
⎝⎠
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page5()
111
2.9.3. 80 162 80 82xyz
xyz
⎛⎞
≥++++−≥−=
⎜⎟
⎝⎠
Vậy
222
222
111
82xyz
xyz
++ ++ +≥Bài 5 : Cho ba số thực dương ,,abcthoả ab bc ca abc
+
abc xyz
ab bc ca abc x y z
>>
⎧⎧
⇔
⎨⎨
++= ++=
⎩⎩
và (đpcm)
22 22 22
2223xy yz zx⇔+++++≥
Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki ta có:
()
(
)
()
2
22 222
323
x
yxyyxyy+=++≥++
()
22
1
22
3
x
yxy⇒+≥ +
3abc===Bài 6 : Chứng minh:
()
111 1abccab−+ −+ −≤ + với mọi số thực dương
;; 1abc≥
Hướng dẫn giải
Đặt
222
1;1;1axbycz−= −= −=
Với ; ; 0.xyz> Bất đẳng thức cần chứng minh trở thành:
()()()
222
1111xyz z x y
⎡
⎤
++≤ + + ++
⎣
⎦
Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki ta có:
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page6
()() ()
(
)
++≥
+++
Hướng dẫn giải
Đặt
111
;;xyz
abc
===
1; 0; 0; 0xyz x y z⇒=>>>
Ta cần chứng minh bất đẳng thức sau : A=
222
3
2
xyz
yz zx xy
+
+≥
+++
Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki cho 2 bộ số :
()
;; ; ; ;
xyz
yz zx xy
y
zzxxy
⎛⎞
+++
⎜⎟
1
abc
a abac b bcba c cacb
++≤
++ + ++ + ++ +
Hướng dẫn giải
Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki cho 2 bộ số:
(
)
(
)
;;;ab ca
Ta có:
()
()() ()()
2
ac ab a b c a ac ab a b c a+≤++⇒+≤++
()()
aacaba abca⇒+ + ≤+ + +
()()
aaa
aacab abc
aabac
⇒≤=
++ ++
++ +
(1)
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
abc==.
Bài 9 : Cho ; 0ab> và thoả
22
9ab+=.Chứng minh :
32 3
32
ab
ab
−
≤
++
Hướng dẫn giải
Ta có:
22
9ab+=
()
()()
2
29
233
ab a b
ab a b a b
⇔=+−
⇔=++ +−
2
3
9
2
ab
ab ab
ab
>
⎧
⎪
⎪
+=⇔==
⎨
⎪
⎪
=
⎩
Bài 10: Cho ; ; ;abcddương tuỳ ý.Chứng minh :
111
p
qpqpq
a b c pa qb pb qc pc qa
+
++
++≥ + +
+++
Hướng dẫn giải
Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki ta có
() ()
2
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page8
() ()
2
111 111
pq pq
p
aqb pbqc pcqa abc
⎡⎤
⎛⎞
+++≤+++
⎜⎟
⎢⎥
+++
⎝⎠
⎣⎦
Hay
()
111111
pq
p
aqb pbqc pcqa abc
⎡⎤
+++≤++
⎢⎥
+++
⎣⎦
()()()()
()
3333
;;;; ;;;
abcd
ab c d bc d a cd b a d a b c
bcd cd a bd a abc
⎛⎞
++ ++ ++ ++
⎜⎟
⎜⎟
++ ++ ++ ++
⎝⎠
Ta có:
()
()()()()
2
222 2
a b c d Pabcd bcda cd ab dabc+++ ≤ +++ +++ +++ ++⎡⎤
⎣⎦()
()
(
)
2
2
222 2 222 2
33332222
3
a b c d abcd
bcd cda bda abc
+++
+++≥
++ ++ ++ ++Bài 12 :
Cho các số dương ;;abc thỏa a + b + c = 1 . Chứng minh : 1
111
abc
ba cb ac
+
+≥
+− +− +−
Hướng dẫn giải
Đặt
111 222
abc abc
A
ba cb ac bc ca ab
=++ =++
+− +− +− + + +
Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki ta có:
() () () ()
()()()
()
2
3
abc
A
ab bc ca
++
⇔≥
++
Ta lại có:
()( )
2
3abc abbcca++ ≥ + +
. Suy ra
(
)
()
3
1
3
ab bc ca
A
ab bc ca
++
≥=
++
Vậy
1
22 22
1ax y bz t
+
++= với ;ablà hai số dương cho
trước. Chứng minh:
()()
ab
xzyt
ab
+
++≤
Hướng dẫn giải
Do ; 0ab> nên từ giả thiết ta có:
()()
2222
22 22
22 22
1
1
1
xy zt
ax y bz t
baab
xzyt
babaab
++
++ +=⇔ + =
⇔+++=
⎝⎠
(2)
Cộng từng vế (1) và (2) ta được:
()()()
22 22
22
x
zyt ab
xz yt ba
baba ab
⎛⎞
+
+++≤+ +++ =
⎜⎟
⎝⎠
(3)
Mặt khác
()()()()
22
2
x
zyt xzyt+++≥ + + (4)
Do đó từ (3) và (4) suy ra:
()()
ab
xzyt
ab
+
++≤
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page10
Bài 14 : Cho các số thực dương ;;;
x
yztthoả mãn 1.xyzt
=
Chứng minh:
()()()()
3333
11114
3
x yz zt ty y xz zt tx z xt ty yx t xy yz zx
+++ ≥
++ ++ ++ + +
Hướng dẫn giải
Với
;;;
x
yzt
dặt
1111
; ; ; ( ; ; ; 0)abcd abcd
xyzt
==== >và
1abcd
=
1111
abcd
abcd bcda cd ab dabc
⇔+++≥
++ + + ++ ++
(vì
1abcd =
)
2222
4
3
abcd
bcd cd a d ab abc
⇔+++≥
++ + + ++ ++
Đặt
2222
abcd
S
bcd cd a d ab abc
=+++
++ + + ++ ++
Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki ta có:
()()()()( )
2
.S bcd cda dab abc abcd++ + + + + ++ + ++ ≥ +++
⎡⎤
⎣⎦
S ≥
Vậy
333 3
11114
11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1
3
bc cd bd ac cd ad ad bd ab ab bc ac
abc d
+++≥
⎛⎞⎛⎞⎛ ⎞⎛⎞
++ ++ ++ ++
⎜⎟⎜⎟⎜ ⎟⎜⎟
⎝⎠⎝⎠⎝ ⎠⎝⎠
Dấu đẳng thức xảy ra khi
11abcd x yzt====⇔==== .
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page11
4444
1234
3333
1234
1
4
xxxx
xxxx
+++
xxxx⇒+++≥
(1)
•
()
(
)
2
2222 3 3 3 3
1234 11 22 33 44
x
xxx xxxxxxxx+++ = + + +
()
()
3333
12341 234
x
xxxxxxx≤+++ +++
3333
1234
x
xxx=+++
(vì
1234
1xxxx+++=)
3333
2222
x
xxxxxxx≤ +++ +++
4444 3333
1234 1234
3333 2222
1234 1234
x
xxx xxxx
x
xxx xxxx
+++ +++
⇒≥
+++ +++
(3)
Từ (1);(2) và (3) suy ra:
Bài 16 : Cho bốn số dương ; ; ;abcd.Chứng minh:
()
()
()
()
()
()
()
()
444 4
aba b
+
⇔≥+
++
Mặt khác:
()
()
44
22
ab
ab
aba b
−
=−
++
Đặt
()
()
()
()
()
()
()
()
444 4
22 22 2 2 22
abc d
N
()
()
(
)( )
()
()
44 44 44 44 4 4 4 4 44 44
22 22 2 2 22
2
ab ab bc bc cd cd d a da
N
aba b bcb c cdc d dad a
−++ −++ −++ −++
=+++
++ ++ ++ ++
(1)
() () () ()
1111
2
4444
Nababbcbccdcddada⇔≥ ++−+ ++−+++−+ ++−
()()
11
2
44
N abbccdda N abcd⇔ ≥ +++++++ ⇔ ≥ +++ ( đpcm ) Bài 17 : Cho ; ;abclà các số thực dương.Chứng minh:
333
8 8 8
888
. 8 8 8
888
. . 8 . 8 . 8
abc
abc aa bc bb ac cc ab
abc bac cab
abc
a a bc b b ac c c ab
abcbaccab
A a a abc b b abc c c abc
⎡⎤
++ = + + + + +
⎢⎥
+++
⎣⎦
⎡⎤
⎡
⎤
≤++ +++++
⎢⎥
⎣
⎦
+++
⎣⎦
⎡⎤
=+++++
⎣⎦
222
1
888
abc
abcbaccab
++≥
+++
Dấu đẳng thức xảy ra khi
abc==.
Bài 18 : Cho ; ;xyz
+
∈ thoả 1xy yz zt tx+ ++=.Chứng minh:
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page13
3333
1
3
xyz t
yztxztxytxyz
+++ ≥
++ ++ ++ ++
Hướng dẫn giải
Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki ta có:
()
()
3333
1111
x
yzt
X
YZT
⎧
≥≥≥
⎪
⎨
≥≥≥
⎪
⎩()
3333
3333
11111
4
xyzt
x
yzt
XY ZT XYZT
⎛⎞
+++≥ +++ +++
⎜⎟
⎝⎠
(2)
Áp dụng BĐT Trê-bư-sếp cho hai dãy
.
43
x
yzt xyzt XYZT⇒+++≥ +++ +++ (3)
Từ (2) và (3) rút ra:
()
()
3333
2222
1 1111
48
xyzt
xyztXYZT
X
YZT XYZT
⎛⎞
+++≥ +++ +++ +++
⎜⎟
⎝⎠
Theo (1) ta lại có:
2222
1
x
yzt≤+++
Áp dụng BĐT Cauchy cho
;;; 0XYZT> ta có:
()
4
4
;;;
X
YZTta được kết quả:
3333
1
3
xyz t
yztxztxytxyz
+++ ≥
++ ++ ++ ++
Dấu đẳng thức xảy ra khi
1
2
xyzt====
Bài 19 : Cho n là số tự nhiên.Chứng minh rằng:
(
)
12
2 1
nn
nn n
CC C n+++≤ −
Hướng dẫn giải
Chọn hai dãy
(
)
()
12
Cho
1ab==.Ta có:
01 1
2 2 1
nnnn
nn n n n
CC C C C=+++⇒−=++
Vậy từ (1) ta có:
(
)
12
2 1
nn
nn n
CC C n+++≤ −
Dấu đẳng thức xảy ra khi
12
1
n
nn n
CC Cn===⇔=
.
Bài 20 : Cho ; ; ; 0abcd> .Chứng minh :
2
23 2 3 23 23 3
abcd
bcdcdad ababc
+
++≥
1234 1234
4; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 2 3 ; 2 3 ; 2 3 ; 2 3n x x x x abcd y y y y b c dc d ad a ba b c== =++++++++
⇒VT
()
()
2
4
abcd
ab ac ad bc bd cd
+++
≥
++ +++
(1)
Mặt khác
()()
2
3
8
ab ac ad bc bd cd a b c d++ +++ ≤ +++ (2)
Từ (1) và (2) ⇒VT
2
3
≥ ( đpcm )
Bài 21 : Cho 0; 0; 0abc>>>.Chứng minh :
444333
2
a b c abc
bc ca ab
;;
x
xxvà
123
;;
y
yyta được:
()()()
()
444
2
2
2
22 333
abc
abc bca cab a b c
bc ca ab
⎛⎞
⎡⎤
++ +++++≥++
⎜⎟
⎣⎦
++ +
⎝⎠
Nên
()
()()()
2
333
abcabc
bc ca ab
++
++≥
++ +Bài 22 : Cho 0; 1;2; ;
i
x
in>= có
12
1
n
xx x+++=.Cho
12
; ; ;
n
ii i
x
xxlà hốn vị của
12
; ; ;
n
x
xx.Chứng minh:
(
)
2
2
kkk
kk kk
ii i
nx x x
xx x
== ==
⎡⎤
⎛⎞⎛⎞⎛ ⎞
+≥ + = +
⎢⎥
⎜⎟⎜⎟⎜ ⎟
⎜⎟⎜⎟⎜ ⎟
⎢⎥
⎝⎠⎝⎠⎝ ⎠
⎣⎦
∑∑ ∑∑
Mà
1
1
n
k
k
x
=
=
∑
2
22
Vậy
(
)
2
2
2
1
1
1
k
n
k
k
i
n
x
xn
=
⎛⎞
+
+≥
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
∑
1abc++≥.Chứng minh:
333
1
2
abc
bc ca ab
+
+≥
++ +
Bài 4: Cho
222
1abc++=
.Chứng minh: 13abcabacbc+++ + + ≤+
Bài 5: Cho ;;abclà các số dương.Chứng minh:
444222
222222
3
abcabc
abab bbcc caca
++
++≥
+
+++++
Bài 6: Cho 3 số ;;
x
yzthoả
()()()
4
yz++=.Chứng minh:
1
11933
2
y
xz
yz zx xy
+
+++
++≥
+++
Bài 9: Chứng minh:
()
2
abc
abc
xyz xyz
++
++≥
++
Bài 10: Cho 0xyz≥≥>.Chứng minh:
()
222
2
222
xy yz zx
x
yz
222
222
32
111
2
abbcca+− + +− + +− ≥
Bài 14: Cho ;; 0xyz> và
3
2
xyz++≤.Chứng minh:
222
222
1113
17
2
xyz
xyz
++ ++ +≥
Bài 15: Cho trước 2 số dương ;abvà 2 số dương ;cdthay đổi sao cho abcd
+
<+.Chứng minh:
()
2
22
ac
ca
cd abcd ab
−
+≥
+++
Bài 18: Chứng minh rằng với mọi
()
1;2; ;
i
ai n∈= ta có:
() () ()
22 2
22 2
1223 1
1 1 1
2
n
n
aaaa aa+− ++−+++−≥
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page17
Bài 1: Cho
A
BCΔ
thoả mãn hệ thức:
++
⇔++=
Từ (2) ta có:
()()ax by cz ab bc ca r R++= ++ +(3)
333
444 2 2 2 2 2 2
()( ) ()()()
abc y x z y x z
ax by cz a b c ab a b bc b c ca c a
x
yz x y y z z x
++ ++ =+++ + + + + +
Theo BĐTCauchy,ta có:
333
444 2222
( )( ) 2 . .2 .2 ( )
abc
ax by cz a b c ab ab bc bc ca ca a b c
xyz
++ ++ ≥+++ + + ≥ ++
Suy ra :
()
333 222
()
()
()
abc abc
(theo BĐT BCS)
Mà
9
23( )3( )
22
R
R
Rr rR R≥⇒ +≤ +=
từ đó:
333 2
2( )
9
abc abc
xyz R
++
++≥
333 2
2( )
9
a b c abc
br cR cr aR ar bR R
++
⇒++≥
++ +
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page18
Hướng dẫn giải
Do tgA>0,tagB>0,tgC>0 và 1
22 22 22
AB BC C A
tg tg tg tg tg tg++=
Áp dụng BCS ta có:
22 22 22
1
22 22 223
AB BC C A
tg tg tg tg tg tg++≥
(1)
Mặt khác theo BĐT Cauchy ta có:
222
3
3
22 22 22 2 2 2
AB BC C A A B C
tg tg tg tg tg tg tg tg tg++≥
(2)
1
3
2223
ABC
tg tg tg⇔≤
từ (1)và(2):
22 22 22
4
143
A
BCΔ
đều
Bài 3 : Cho a, b, c, là số đo 3 cạnh Δ.chứng minh rằng
acb
a
T
−+
=
22
+
1
2222
≥
−+
+
−+ cba
c
bac
b
Hướng dẫn giải
Áp dụng BĐT Bunhiacốpxki cho 6 số:
()()()
cbacbacbacba
cba
c
bac
b
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page19
Bài 4 : Cho ABCΔ và đường tròn nội tiếp Δ , các tiếp tuyến của đường tròn song song với 3 cạnh của
Δ
nhỏ
và
có diện tích S
1
; S
2
; S
3
. Gọi S là diện tích
ABC
Δ
. Chứng minh:
3
321
S
SSS ≥++
Hướng dẫn giải
Giả sử S
1
= S
AMN
Ta có: AMNΔ đồng dạng ABCΔ với tỉ số đồng dạng là:
ha
a
ha
rha
S
S
(Vì S =
p
a
ha
r
praha =⇒=
2
2
1
với p là nửa chu vi)
Vậy:
p
a
S
S
−=1
1
Tương tự:
p
b
S
S
−=1
111.1.1.1 SSSSSS ++++≤++
⇒
123
3
S
SSS++≥ (đpcm). Dấu “=” xảy ra khi
ABC
Δ
đều
Bài 5 : Cho ABCΔ và 1 điểm Q nào đó ở trong
Δ
. Qua Q kẻ đường thẳng song song với AB cắt AC ở M và cắt
BC ở N. Qua điểm Q kẻ đường thẳng song song với AC cắt AB ở F; cắt BC ở E. Qua E kẻ đường thẳng song
song với BC cắt AC ở P, cắt AB ở R. Kí hiệu S
1
= dt(QMP); S
2
= dt(QEN); S
3
= dt(QFR) và S =
dt(ABC).Chứng minh:
a)
()
2
123
SSSS=++ b)
123
1
3
S
PC AM
AC AC
SS
==
Do đó:
123
1
SSS
MP PC AM AC
AC AC
S
++
++
===
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page20
Suy ra:
()
2
123 123
SSSSSSSS=++⇒= ++
b) Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki ta có:
()
()
()
2
222
cab y
abc z
+−= >
⎧
⎪
+−= >
⎨
⎪
+−=>
⎩
Khi đó ta cần chứng minh:
() () ()
()
222
222
2 (1)
yz zx xy yz zx xy
xyz
yz y z zx z x xy x y xyz x y y z x z
+++ + + +
++≥ + +
⇔+++++≥ +++++
Dễ thấy
()
(1) 2VT xy yz zx≥++ (2)
Theo BĐT Bunhiacơpxki ta có:
()
()
=
=Bài 7 : Cho ∆ABC. Chứng minh : a
2
b(a – b) +b
2
c(b – a) + c
2
a(c – a) ≥ 0
( Trích đề thi vơ địch tốn quốc tế 1983 )
Hướng dẫn giải
Gọi A’; B’; C’ là các tiếp điểm:
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page21
Đặt:
''
''
''
AB AC x a y z
B
ABCY bzx
CA CB Z c x y
== =+
⎧⎧
⎪⎪
===>=+
x + x
3
y ≥ xyz (x+y+z)
222
(*)
yzx
x
yz
xyz
⇔++≥++
Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki(biến dạng) ta có:
()
2
222
xyz
xyz
x
yz
zxy xyz
++
++≥ =++
++
vậy (*) đúng ( đpcm ) .
Bài 8 : Với a; b; c là độ dài 3 cạnh của ∆. CMR :
4916
26
ab
bca acb abc
+
()
4916
29abc
bca acb abc
⎛⎞
=++ + + −
⎜⎟
+− +− +−
⎝⎠
()()()
4916
29bca acb abc
bca acb abc
⎡⎤
=+−++−++− + + −⎡⎤
⎣⎦
⎢⎥
+− +− +−
⎣⎦
Áp dụng BĐT Bunhiacơpxki, ta có:
()
2
2
234
81 2 3 4 . .bca acb abc
bca acb abc
⎡⎤
=++ = +−+ +−+ +−
C
1
: Gọi M(m;O) và N(O,r) với m; n>0 là 2 điểm C
2
đường trên 2 tia Ox; Oy.
Đường thẳng MN có pt:
10
xy
mn
+−=
Đường thẳng này tx với (E) khi và chỉ khi:
22
11
16 9 1
mn
⎛⎞ ⎛⎞
+
=
⎜⎟ ⎜⎟
⎝⎠ ⎝⎠
Theo ĐBT Bunhiacơpxki. Ta có
2
222 22
22
16 9 4 3
MN ( ) . . 49mn mn m n
mn m n
⎛⎞⎛ ⎞
=+= + + ≥ + =
(2 7;0; (0; 21)MNthì MN đạt GTNN và GTNN của Mn là 7
C
2
: Pt tiếp tuyến tại điểm (x
0
; y
0
) thuộc (E) là
00
1
16 9
xx yy
+
=
Suy ra toạ độ của M và N là
0
16
;0
M
x
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
và
0
9
0;
N
y
222
2. 3
Pq r
abcs
qr r p pq
++≥
++ +
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page23
(Trích tạp chí tốn học và tuổi trẻ)
Hướng dẫn giải
Trước hết ta chứng minh bài tốn sau:
Trong ∆ABC ta có:
222 2 2 2
43( ) ( ) ( )abc s ab bc ca++≥ +− +− +−
Thật vậy:
(2)
22222 2
() () ()43abc bca cab s
⎡⎤⎡⎤⎡⎤
⇔−− +−− +−− ≥
⎣⎦⎣⎦⎣⎦4( )( ) 4( )( ) 4( )( ) 4 3
p
2
2
()
ab c
abc qr r p pq
qr r p pq
⎛⎞
++ = ++ + + +
⎜⎟
⎜⎟
++ +
⎝⎠
222
2()
abc
p
qr
pr r p pq
⎛⎞
≤++ ++
⎜⎟
++ +
⎝⎠
222222
22()
pq r
a b c abc
qr r p pq
++ +
Dấu “=” xảy ra khi
abc
p
qr
==
⎧
⎨
==
⎩
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page24
Chú ý:
+ Qua phép chứng minh trên, ta có kết quả “đẹp” trong ∆ABC
222 2 2 2
43( ) ( ) ( ) 43abc s ab bc ca s++≥ +− +− +− ≥
+ Lấy p = q = r > 0 ta có BĐT quen thuộc
222
43abc s++≥ (Đề thi Olympic tốn quốc tế lần 3)
+ Lấy a = b = c. ta có BĐT Nesbit:
3
2
pq r
qr r p pq
222 222
2
3
16
AB AC AD CD DB BC
GA
++ − ++
=
Chứng minh:
Gọi
a
G là trọng tâm của
B
CDΔ . Ta có:
()
2
22
991
.
16 16 9
a
GA AG AB AC AD== ++
uuur uuur uuur(
)
()
(
)
Chứng minh:
Theo hệ thức Leibnitz, với mọi điểm M, ta có
22 2 22222 2
4
M
AMBMCMDGAGBGCGD MG+++ =++++
Từ đó, cho M trùng O, ta được
Trường THPT Chuyên Tiền Giang GV Đỗ Kim Sơn
Chuyên để bồi dưỡng học sinh giỏi K10 Page25
22 2 22222 2
4OA OB OC OD GA GB GC GD OG+++ =++++
Suy ra:
22 2 2
22
4
GA GB GC GD
ROG
+++
−= (1)
Từ bổ đề 1 suy ra
22 2 2 2 2 2222
44
GA GB GC GD AB AC AD CD DB BC+++ +++++
= (2)
Từ (1)(2) suy ra điều phải chứng minh
Trở lại việc giải bài tốn trên
Ta có
R
GA AB AC AD+≥++
Tương tự
()
()
()
6
6
6
R
GB BC BD BA
R
GC CD CA CB
R
GD DA DB DC
⎧
+≥++
⎪
⎪
+≥++
⎨
⎪
+ ≥++
⎪
⎩
Suy ra
()
2
4
Bài 1 : Cho nửa đường tròn
()
;OR đường kính AB, M là điểm chuyển động trên nửa đường tròn.Xác định vị trí
của M để
3
M
AMB+ đạt giá trị lớn nhất.
Bài 2 : Cho ABCΔ nội tiếp đường tròn bán kính R; ; ;
B
CaCAbABc
=
==.Gọi x;y;z lần lượt là khoảng cách từ
M thuộc miền trong của
ABCΔ đến các cạnh BC;CA;AB.Chứng minh:
222
2
abc
xyz
R
++
++≤
Bài 3 : Cho a , b , c là 3 cạnh của tam giác.Hãy tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
222
222
abc