Bất đẳng thức Svacxơ
(Vận dụng thiết lập khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng)
I. Bất đẳng thức Svacxơ :
1. Cho hai số hạng bất kỳ : (a.x) và (b.y) , với a,b,x,y
∈
R
( ) ( )
2 2 2 2
. .a x b y a b x y
+ ≤ + +
(*)
Dấu “=” xảy ra khi:
. .a y b x
=
( một cách dễ nhớ ta viết:
a b
x y
=
)
Hướng chứng minh 1: vận dụng phương pháp đánh giá tương đương
( )
*
¬ →
( )
( ) ( )
2
2
2 2 2 2
. .a x b y a b x y
( )
;v x y=
r
; với
a,b,x,y
∈
R
( )
. . .cos ,u v u v u v
=
r r r r r r
( )
. . . cos ,u v u v u v
⇔ =
r r r r r r
. .u v u v
⇔ ≤
r r r r
(vì
( )
cos , 1u v
≤
r r
)
( ) ( )
2 2 2 2 2 2 2 2
. . . . .a x b y a b x y a x b y a b x y
⇔ + ≤ + + ⇔ + ≤ + +
Dấu “=” xảy ra khi :
( )
( ) ( )
2 2 2 2 2
2.f t a b t ax by t x y
= + − + + +
( )
( ) ( )
2 2 2 2 2 2
2 2f t a t axt x b t byt y
⇔ = − + + − +
( ) ( ) ( )
2 2
f t at x bt y
⇔ = − + −
( )
0f t
⇒ ≥
,
t R
∀ ∈
Trần Hoàng Tuấn
Trang 1
• Nếu:
2 2
0 0a b a b
+ = ⇔ = =
⇒
( )
2 2
0f t x y
= + ≥
0 0ax by a b x y
′
∆ ≤ ⇔ + − + + ≤
( ) ( )
2
2 2 2 2
ax by a b x y
⇔ + ≤ + +
( ) ( )
2 2 2 2
. .a x b y a b x y
⇔ + ≤ + +
Dấu “=” xảy ra khi :
0
′
∆ =
( ) ( )
2
2 2 2 2
. .ax by a b x y a y b x
⇔ + = + + ⇔ =
Hướng chứng minh khác: …………………………………
2. Mở rộng nhiều số hạng: ( còn gọi là BĐT Bunhiacopski – BĐT Cauchy )
,
k k
a x R
∀ ∈
với
1;k n
a
a a
x x x
= = =
Chứng minh:
Vận dụng tam thức bậc hai.
Vận dụng phương pháp quy nạp toán học.
Vận dụng phương pháp tích vô hướng hai vectơ trong hệ tọa độ không gian n
chiều.
Vận dụng phương pháp khác:……………………………
II. Vận dụng BĐT Svacxơ thiết lập khoảng cách từ một điểm M
o
(x
o
;y
o
) đến một đường
thẳng (D): Ax + By +C = 0
M
o
(x
o
;y
o
)
Ta có:
( ) ( )
2 2
o o o
M M x x y y
( ) ( )
2 2
2 2
.
o o
A B x x y y
= + − + −
( ) ( )
2 2
2 2
o o
o o
Ax By C
x x y y
A B
+ +
⇔ − + − ≥
+
2 2
o o
o
Ax By C
M M
A B
+ +
⇔ ≥
+
Dấu “=” xảy ra khi: M≡H , nghĩa là :
( ) ( )
+
Hay:
/( )
2 2
o
o o
M D
Ax By C
d
A B
+ +
=
+
Trần Hoàng Tuấn
Trang 3