Trường THPT chun Quang Trung GV: Nguyễn Việt Hải
Chun đề BĐT cauchy 1
KĨ THUẬT CHỌN ĐIỂM RƠI TRONG BẤT ĐẲNG THỨC
AM-GM (CAUCHY)
Kỹ thuật chọn điểm rơi hay còn được gọi kỹ thuật điều chỉnh và lựa chọn tham số.
Đối với một số BĐT đồng dạng khơng đối xứng thì dấu BĐT trong BĐT thường xảy ra khi giá trị
của các biến tướng ứng khơng bằng nhau. Vì vậy, cần lựa chọn kỹ thuật hợp lý để giải các bài
tốn BĐT (hay cực trị) dạng khơng đối xứng là rất cần thiết. Một trong những kỹ thuật cơ bản
nhất chính là xây dựng thuật tốn sắp thứ tự gần đều. (kỹ thuật điểm rơi).
Kỹ thuật chủ yếu ở đây thường là các giá trị trung gian được xác định theo cách chọn đặc biệt để
tất cả các dấu đẳng thức đồng thời xảy ra. Tham số phụ đưa vào một cách hợp lý để phương trình
xác định chúng có nghiệm.
Một số bất đẳng thức cơ bản
Bất đẳng thức Cauchy
Cho
n
số thực không âm
12
, , ., ( 2)
n
a a a n
ta luôn có
12
12
n
n
n
a a a
Cho
2n
số dương (
,2n Z n
):
1 2 1 2
, , , , , , ,
nn
a a a b b b
ta có:
1 1 2 2 1 2 1 2
( )( ) ( )
n n n
n n n n
a b a b a b a a a b b b
Bài tốn mở đầu:
VD1. Cho . Ta có . Khi đó ta có hệ quả với thì
Rõ ràng với bài tốn trên là kết quả của BĐT Cauchy.
Nếu thay điều kiện bởi hay hay … thì lời giải bài tốn như nào??
Bài 1: Cho
3a
. Tìm Min của
a
aS
1
Đẳng thức xãy ra
3a
Bài 2: Cho
2a
.Tìm Min của
2
1
a
aS+Xác định điểm rơi : a=2 cho cặp số
2min2
1
.2
1
S
a
a
a
aS
1
1
2min
a
aS
9
3
13
+Sai lầm : Với a=2 thì
4
9
minS
+Nguyên nhân : Lời giải trên mắc sai lầm ở việc đánh giá mẫu số : “ Nếu
2a
thì
4
2
8
2
a
là đánh giá
sai “
Ta phải làm sao để khi sử dụng BĐT Cauchy sẽ khử hết biến số a ở cả mẫu số và tử số
+Lời giải đúng :
Đẳng thức xãy ra
2a
2
8
71
.
8
2
8
71
8
1
222
a
a
a
a
aa
a
a
a
aS
4
9
Smin
4
9
8
2.61
.
8
.
t
tS
1
Với
Ta có : Với
4t
hay
2
1
ba
thì
4
17
minS
Lời giải bài 3:
Do
2Smin2
1
ab
abS
2
1
1
2
16
4.151
.
16
2
16
151
16
1
t
tt
t
t
t
tS
Trường THPT chuyên Quang Trung GV: Nguyễn Việt Hải
Chuyên đề BĐT cauchy 5 nên
Đẳng thức xãy ra
2
1
baBài 4: Cho a,b,c>0 thoả mãn
2
16
11
2
S
ba
ab
ab
abab
ab
ab
abS
2
2
2
2
2
2
111
a
c
c
b
b
aS
23min238.3
1
.2
1
.2
1
c
c
b
b
aS
2
3
31
111
23min cba
cba
cbaS
Trường THPT chuyên Quang Trung GV: Nguyễn Việt Hải
Chuyên đề BĐT cauchy 6
+Lời giải đúng : Với
2
1
cba
thì
2
16
1
.173
161616
17
16
.17
16
.17
16
.17
16
1
16
1
16
1
16
1
16
1
16
1
17
15
17
5
c
c
b
b
a
b
a
b
a
b
a
aa
c
cc
b
bb
aS
cba
cbaS
4
2
93
Trng THPT chuyờn Quang Trung GV: Nguyn Vit Hi
Chuyờn BT cauchy 7
Li gii : Ta d oỏn c S=1 ti im ri a=2 , b=3 , c=4 .S dng BT Cauchy ta cú :
(1)
M
1
3
4
4
3
8
16
.2
16
6
9
.2
9
4
4
.2
4
cba
cba
c
c
b
b
a
a
c
c
c
c
b
b
a
S
Trường THPT chun Quang Trung GV: Nguyễn Việt Hải
Chun đề BĐT cauchy 8
Bài 8: Cho tam giác ABC .Tìm min của
Bài 9: Cho tam giác ABC nhọn .Tìm min của Bài 10. Cho
, , 0
1 1 1
4
x y z
x y z
. Tìm GTLN của
111
2 2 2
P
x y z x y z x y z
.
Lời giải
Sai lầm 1:
Ta có
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 1 1 1 10
9 2 9 2 9 2 18 9
P
10
( , , ) :
9
x y z D P
Lời giải đúng: Từ hai lời giải trên với dự đoán
MaxP
đạt được tại
4
3
x y z
nên tách các
số
2x x x
ra cho dấu bằng xẩy ra.
CBA
CBAT
sin
1
sin
1
sin
1
sinsinsin
A
C
C
B
B
AT
khi
4
3
x y z
.
Cách 2: Ta có
4
2
4
11
2 4 . . .
2
4
x y z x x y z x x y z
x y z
x yz
, mặt khác:
4
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1
. . .
4 2 16x x y z x x y z x y z x y z
, tương tự ta có:
1 1 1 1
.4 1
16
P
x y z
. Dấu “=” xảy ra khi
1
4