Tìm kiếm Giáo án
Giáo án tổng hợp

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Phan Anh
Ngày gửi: 08h:45' 17-06-2024
Dung lượng: 1.5 MB
Số lượt tải: 28
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Phan Anh
Ngày gửi: 08h:45' 17-06-2024
Dung lượng: 1.5 MB
Số lượt tải: 28
Số lượt thích:
0 người
CHỦ ĐỀ 7 – BẤT ĐẲNG THỨC
I. BẤT ĐẲNG THỨC CÔSI........................................................................................................................................................2
DẠNG 1: DẠNG TỔNG SANG TÍCH.....................................................................................................................................2
DẠNG 2: DẠNG TÍCH SANG TỔNG, NHÂN BẰNG SỐ THÍCH HỢP.......................................................................................3
DẠNG 3: QUA MỘT BƯỚC BIẾN ĐỔI RỒI SỬ DỤNG BẤT ĐẲNG THỨC CÔSI......................................................................5
DẠNG 4: GHÉP CẶP ĐÔI.....................................................................................................................................................8
DẠNG 5: DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ RỒI TÁCH THÍCH HỢP..............................................................................................................8
DẠNG 6: KẾT HỢP ĐẶT ẨN PHỤ VÀ DỰ ĐOÁN KÊT QUẢ.....................................................................................................11
DẠNG 7: TÌM LẠI ĐIỀU KIỆN CỦA ẨN...................................................................................................................................15
II. BẤT ĐẲNG THỨC BUNHIA................................................................................................................................................17
III. PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG....................................................................................................................21
DẠNG 1: ĐƯA VỀ BÌNH PHƯƠNG....................................................................................................................................21
DẠNG 2: TẠO RA BẬC HAI BẰNG CÁCH NHÂN HAI BẬC MỘT..........................................................................................22
DẠNG 3: TẠO RA ab+bc+ca..............................................................................................................................................24
DẠNG 4: SỬ DỤNG TÍNH CHẤT TRONG BA SỐ BẤT KÌ LUÔN TÒN TẠI HAI SỐ CÓ TÍCH KHÔNG ÂM................................25
DẠNG 5: SỬ DỤNG TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ BỊ CHẶN TỪ 0 ĐẾN 1.................................................................................27
DẠNG 6 : DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ RỒI XÉT HIỆU....................................................................................................................30
HỆ THỐNG BÀI TẬP SỬ DỤNG TRONG CHỦ ĐỀ....................................................................................................................32
I. BẤT ĐẲNG THỨC CÔSI..................................................................................................................................................32
II. BẤT ĐẲNG THỨC BUNHIA............................................................................................................................................34
III. PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG................................................................................................................35
I. BẤT ĐẲNG THỨC CÔSI
1. Dạng hai số không âm
Dạng tổng sang tích:
.
Dạng tích sang tổng:
hay
Dạng lũy thừa:
Dấu
xảy ra
.
hay
.
.
Dạng đặc biệt:
2. Dạng ba số không âm
.
Dạng tổng sang tích:
.
Dạng tích sang tổng:
hay
Dạng lũy thừa:
Dấu
xảy ra
hay
.
.
Dạng đặc biệt:
3. Dạng tổng quát với
.
.
số không âm
Dạng tổng sang tích:
.
Dạng tích sang tổng:
hay
Dạng lũy thừa:
Dấu
hay
xảy ra
.
.
Dạng đặc biệt:
4. Bất đẳng thức trung gian
.
.
. Dấu
DẠNG 1: DẠNG TỔNG SANG TÍCH
xảy ra
. Dấu
.
xảy ra
.
Ví dụ 1. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có
Vậy
Ví dụ 2. Cho
khi
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có
.
Vậy
khi
Ví dụ 2. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có
.
Vậy
khi
.
DẠNG 2: DẠNG TÍCH SANG TỔNG, NHÂN BẰNG SỐ THÍCH HỢP.
Ví dụ 1: Cho a ≥ 1, b ≥ 1. Chứng minh :
Có
Lời giải
Và tương tự:
Dấu '=” xảy ra khi a = b = 2
đpcm
Ví dụ 2: Cho a ≥ 9, b≥ 4, c≥ 1. Chứng minh:
Có:
Lời giải:
Dấu “=” xảy ra khi a = 18, b = 8, c = 2
Ví dụ 3: Cho a ≥ 0, b ≥ 0, a2 + b2 ≤ 2. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: M =
Lời giải
Xét:
Vậy MaxM = 2
khi a = b = 1
Ví dụ 4. Cho
,
và
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
Xét:
.
Vậy
khi
Ví dụ 5. Cho
,
.
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của
Lời giải
.
Từ
và
.
Dấu "=" xảy ra khi
,
là hai nghiệm phương trình
.
Do
Vậy
,
.
khi
,
.
DẠNG 3: QUA MỘT BƯỚC BIẾN ĐỔI RỒI SỬ DỤNG BẤT ĐẲNG THỨC CÔSI
Ví dụ 1. Cho
,
,
và
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
Lời giải
Thay
Vậy
.
, ta được:
khi
.
Ví dụ 2. Cho các số dương
,
,
thỏa mãn
. Chứng minh:
Lời giải
Ta có
( đpcm).
Ví dụ 3. Cho
,
,
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của
.
Lời giải
Có
.
Vậy
khi
Ví dụ 4. Cho
,
.
,
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
.
Có
.
Vậy
khi
Ví dụ 5. Cho
,
.
,
và
. Chứng minh:
Lời giải
.
Có
.
Tương tự:
;
.
Nhân các bất đẳng thức dương, cùng chiều ta được:
hay
(đpcm).
DẠNG 4: GHÉP CẶP ĐÔI
Tách
.
.
Ví dụ 1. Cho
,
,
a)
và
;
. Chứng minh:
b)
Lời giải
.
a) Có
(đpcm).
b) Xét
, do đó
(đpcm).
Ví dụ 2. Cho
là độ dài ba cạnh của
. Chứng minh
Lời giải
Vì
là độ dài ba cạnh của
nên
.
.
Có
;
;
Nhân ba đẳng thức dương cùng chiều ta được
;
(điều phải chứng minh).
DẠNG 5: DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ RỒI TÁCH THÍCH HỢP
Bước 1: Kẻ bảng dự đoán giái trị lớn nhất,nhỏ nhất và đạt tại giá trị nào của biến.
Bước 2: Kẻ bảng xác định số nào sẽ đi với nhau.
Bước 3: Tách ghép thích hợp số hạng và sử dụng bất đẳng thức Cô-si.
Ví dụ 1. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Phân tích bài toán
Lời giải
.
Từ bảng thứ nhất dự đoán
.
Từ bảng thứ hai, ta suy ra
Trình bày lời giải
sẽ đi với
nên
sẽ đi với
.
Có
Vậy
Ví dụ 2. Cho
.
khi
và
Phân tích bài toán
(thỏa mãn).
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Từ bảng thứ nhất, ta dự đoán
Từ bảng thứ hai, ta suy ra
.
Trình bày lời giải
Có
khi
sẽ đi với
nên
.
.
sẽ đi với
;
sẽ đi với
nên
sẽ đi với
Vậy
Ví dụ 3. Cho
(thỏa mãn).
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Phân tích bài toán
Từ bảng thứ nhất, ta dự đoán
Từ bảng thứ hai, ta suy ra
Trình bày lời giải
Có
.
sẽ đi với
nên
sẽ đi với
Vậy
;
se đi với
.
.
Ví dụ 4. Cho
Nhận xét: Do
.
và
và
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
vai trò như nhau nên sử dụng bất đẳng thức Cô-si đối với tích
.
Đến đây ta kẻ bảng để dự đoán giá trị lớn nhất của
.
, ta được
Từ bảng thứ nhất dự đoán
Từ bảng thứ hai, ta suy ra
khi
sẽ đi với
.
nên ta biến đổi
.
Vậy
.
DẠNG 6: KẾT HỢP ĐẶT ẨN PHỤ VÀ DỰ ĐOÁN KÊT QUẢ
Khi đặt ẩn phụ ta cần tìm điều kiện của ẩn phụ.
Một số bất đẳng thức trung gian thường dùng:
Với mọi
Với mọi
thì
. Dấu bằng xảy ra khi
thì
.
. Dấu bằng xảy ra khi
.
Với mọi
.
thì
. Dấu bằng xảy ra khi
Ví dụ 1. Cho
Đặt
Có
Vậy
, do
. Dấu bằng xảy ra khi
.
. Dấu bằng xảy ra khi
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
.
.
Ví dụ 2. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Đặt
Do
Vậy
.
Ví dụ 3. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của
Lời giải
Có
Đặt
Ta được
(do
Vậy
khi
).
.
Ví dụ 4. Cho
thỏa mãn
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Có
Dặt
ta được
(do
Vậy
Ví dụ 5. Cho
khi
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
).
Có
Đặt
, do
Ví dụ 6: Cho
, ta được
và
Có
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Sử dụng
, ta được
. Suy ra
Đặt a = xy,
ta được
Cho x,y >0 và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Ví dụ 7:
Lời giải
Cách 1: Sử dụng
ta được
Đặt
, điều kiện
và
, ta được:
.
(do
). Vậy,
khi
Cách 2:
Đặt
do
Ta được:
Vậy,
Ví dụ 8: Cho
và
khi
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Sử dụng
và
Đặt
, điều kiện
Vậy
khi
, ta được
, ta được
DẠNG 7: TÌM LẠI ĐIỀU KIỆN CỦA ẨN
Ví dụ 1. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
.
Có
, mà
Có
(do
Ví dụ 2: Cho
). Vậy
khi
thỏa mãn
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Có
Sử dụng
ta được
Đặt
, ta được
(do
Vậy
Ví dụ 3: Cho
Có
khi
)
hay
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Lời giải
Có
Sử dụng
, ta được:
(do
)
Suy ra
Đặt
, do
, ta được:
(do
Vậy
khi
Ví dụ 4: Cho
và
Sử dụng
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
, ta được
Đặt
, ta được:
Vậy
(do
hay
Ví dụ 5: Cho
)
khi
và
)
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Có
Mà
, suy ra
Có
Vậy
II.
khi
BẤT ĐẲNG THỨC BUNHIA
1. Dạng bộ hai số
và
bất kỳ
Dấu
xảy ra
Đặc biệt
2. Dạng bộ ba số
và
bất kì
Dấu
xảy ra
Đặc biệt
3. Dạng tổng quát bộ n số
và
Dấu
xảy ra
Quy ước trong dấu
xảy ra, nếu mẫu nào bằng 0 thì tử tương ứng bằng 0.
Ví dụ 1. Cho 4x + 9y = 13. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức A = 4x2 + 9y2
Lời giải
Có 132 = (4x + 9y)2 = (2.2x + 3.3y)2
(22 + 32)(4x2 + 9y2) = 13A
Ví dụ 2. Cho 4x + 3y = 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức A = 4x2 + 3y2
Lời giải
Có 12 = (4x + 3y)2 = (2.2x +
y)2
(4 + 3)(4x2 + 3y2) = 7A
Vậy MinA =
khi
Ví dụ 3. Cho x ≥ 0; y ≥ 0; z ≥ 0 và x + y + z = 2. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức A = x2 + y2 + z2
Lời giải
Có 22 = (1.x + 1.y + 1.z)2
Vậy MinA =
(12 + 12 + 12)( x2 + y2 + z2) = 3A
khi
Ví dụ 4. Cho 3x2 + 2y2 =
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức A = 2x + 3y
Lời giải
Có S2 = (2x + 3y)2 =
Vậy MaxS = 1
Ví dụ 5. Cho 4a2 + 25b2 ≤
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức H = 6a – 5b
Có H = (6a – 5b) = (3.2a + (–1) .5b)
2
2
2
(9 + 1)(4a2 + 25b2) = 10(4a2 + 25b2) ≤ 10.
Lời giải
=1
H≤1
Vậy MaxH = 1
Ví dụ 6. Cho x2 + y2 + z2 =
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P = x + y + z
Lời giải
Có P2 = (1.x + 1.y + 1.z)2
Vậy MaxP =
(12+ + 12 + 12)(x2 + y2 + z2) = 3.
=
P≤
khi
Ví dụ 7. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
khi 1 ≤ x ≤ 3
Lời giải
Có P2 =
=4
Vậy MaxP = 2 khi
P≤2
x = 2 (thỏa mãn)
Ví dụ 8. Cho a ≥ 0, b ≥ 0, c ≥ 0 và a + b + c = 3. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
Có K2 =
(12+ + 12 + 12)( 4a + 5 + 4b + 5 + 4c + 5)
= 3[4(a + b + c) + 15] = 3(4.3 + 15) = 81
K≤9
Vậy MaxK = 9 khi
Ví dụ 9. Cho a ≥ 0, b ≥ 0, c ≥ 0 và a + b + c = 1. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
Có P2 =
(12+ + 12 + 12)
= 6 (a +b + c) = 6
Vậy MaxP =
khi
Ví dụ 10. Cho a, b, c ≥ 0 và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Ta có
Suy ra
Vậy MinM = 3 khi a = b = c = 1
hay M ≥ 3
III. PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG
DẠNG 1: ĐƯA VỀ BÌNH PHƯƠNG
A2 ± m ≥ 0 ± m ; - A 2 ± m ≤ 0 ± m
Dấu “=” xảy ra khi A = 0.
A2 + B2 ± m ≥ 0 + 0 ± m; - A2 - B2 ± m ≤ 0 + 0 ± m
Dấu “=” xảy ra khi A = 0, B = 0.
Ví dụ 1. Cho x ≥ - 2; y ≥ 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có
Vậy MinA = 18 khi
( thỏa mãn)
Ví dụ 2. Cho x ≥ - . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có
Vậy MinA = - 19 khi
Ví dụ 3. Cho
( thỏa mãn)
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
T=
Lời giải
Xét 2T =
Vậy Min
Ví dụ 4. Cho
khi
(thỏa mãn)
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Xét
Vậy Min
khi
(thỏa mãn)
Ví dụ 5. Cho
và
T=
Chú ý: Với
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
ta có
Vận dụng vào bài toán, ta có
T
Vậy MaxT
khi a = b = c =2.
Ví dụ 6. Cho
,
S=
Chú ý: Với
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
ta có
Vận dụng vào bài toán, ta có
Vậy MinS
khi
DẠNG 2: TẠO RA BẬC HAI BẰNG CÁCH NHÂN HAI BẬC MỘT
Ví dụ 1.Cho
và
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Vì
Lời giải
nên
Suy ra
Tương tự, ta cũng tìm được
Do đó
Vậy MinM =4 khi
Ví dụ 2.Cho
thỏa mãn
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Tìm MinA
Cách 1 (Sử dụng bất đẳng thức Bunhia)
Có
Vậy MinA = 12 khi
Cách 2 (Sử dụng bất đẳng thức Côsi – dự đoán min đạt tại x=y=z=2)
Có
Vậy MinA
Khi
Tìm MaxA
Có
Vậy MaxA
Ví dụ 3.Cho
và
nên
khi
hay
thỏa mãn
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
là hoán vị của
Lời giải
Tìm MaxK
Cách 1 (Sử dụng bất đẳng thức Bunhia)
Xét
Vậy MaxK
khi
Cách 2 (Sử dụng bất đẳng thức Côsi – dự đoán min đạt tại a=b=c=1)
Vậy Max
khi
Tìm MinA
Có
Đặt
và
Từ
và
Tương tự
, suy ra
Vậy MinK
khi
là hoán vị của
nên
DẠNG 3: TẠO RA ab+bc+ca
Ví dụ 1. Cho
và
Chứng minh
Lời giải
Do
nên
(do
)
hoán vị của
, mà
nên
(đpcm).
Ví dụ 2: Cho a 1, b 1, c 1 và ab+bc+ca =9.
Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức: P =a2 + b2 + c2
Lời giải:
* Tìm Min P
Có (a –b)2 +(b- c)2 +(c-a)2 0 => a2 +b2 +c 2 ab +bc+ca => P 9.
Vậy MinP =9 khi a = b= c =
* Tìm MãP
Do a 1, b 1, c 1 => (a-1)(b-1) +(b-1)(c-1) +(c-1)(a-1)
<=> (ab+ bc +ca) -2(a+b+c) +3
0 <=> a+ b+ c 6
<=> a2 + b2 +c2 +2(ab+bc+ca) 36 <=> P 18
Vậy MaxP=18 khi (a,b,c) là hoán vị của (1;1;4)
0
DẠNG 4: SỬ DỤNG TÍNH CHẤT TRONG BA SỐ BẤT KÌ LUÔN TÒN TẠI HAI SỐ CÓ TÍCH
KHÔNG ÂM
Tính chất 1: Nếu -1 a 1 thì
Dấu “=” xảy ra khi a=0 hoặc a=1 nếu n lẻ, khi a=0 hoặc a=
1 nếu n chẳn
Tính chất 2: Nếu hai số a và b có tích ab 0 thì
Tính chất 3: Với ba số x, y, z bất kỳ, luôn tồn tại hai số có tích không âm.
Bài toán cơ bản: Cho -1
x, y, z
1, x+ y+ z =0
Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức: T =
Lời giải:
Với ba số x, y, z bất kỳ, luôn tồn tại hai số có tích không âm.
Giả sử xy
0 =>
Nên
( do -1 z 1 ).
Vậy MaxT =2 khi (x;y;z) là hoán vị (-1;0;1).
Ví dụ 1. Cho -2
x, y, z
2, x+ y+ z =0. Chứng minh rằng a4 +b4 +c4
Lời giải:
Có -2
x, y, z
2 =>
Đặt
và x+y+z=0.
Khi đó a4 +b4 +c4 =16(x4 +y4 +z4)
.
Với ba số x, y, z bất kỳ, luôn tồn tại hai số có tích không âm.
Giả sử: xy
0 =>
nên
( đpcm)
Ví dụ 2. Cho 0
x, y, z 1 và x+ y+ z = .
Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức: P=x2 +y2 +z2
Lời giải:
Tìm Min P
Cách 1( Sử dụng bất đẳng thúc Bunhia)
Có
Vậy MinP =
Khi
Cách 2( Sử dụng bất đẳng thức Côsi – dự đoán min đạt tại x=y=z=
Vậy MinP =
Tìm MaxP
)
Khi x = y = z =
Có x + y + z =
(2x – 1) + (2y – 1) + (2z – 1) = 0
Đặt a = 2x – 1, b = 2y – 1, c = 2z – 1.
Do (2x – 1) + (2y – 1) + (2z – 1) = 0 nên a + b + c = 0
Vì 0 ≤ x, y, z ≤ 1 - 1 ≤ 2x – 1, 2y – 1, 2z – 1 ≤ 1 nên – 1 ≤ a, b, c ≤ 1.
Có P =
=
Với ba số a, b, c bất kì, luôn tồn tại hai số có tích không âm.
Giả sử a.b ≥ 0 thì
nên
.
Vậy MaxP =
khi (a; b; c) là hoán vị của (- 1; 0; 1) hay (x; y; z) là hoán vị của
.
Ví dụ 3: Cho 0 ≤ x, y, z ≤ 2 và x + y + z = 3. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức
M = x4 + y4 + z4 + 12(1 – x)(1 – y)(1 – z).
Lời giải
Có x + y + z = 3 (x – 1) + (y – 1) + (z – 1) = 0
Đặt a = x – 1, b = y – 1, c = z – 1 - 1 ≤ a, b, c ≤ 1 và a + b + c = 0
Với a + b + c = 0 thì a3 + b3 + c3 = 3abc
Có M = (a + 1)4 + (b + 1)4 + (c + 1)4 – 12abc
= (a4 + b4 + c4 ) + 4(a3 + b3 + c3) + 6(a2 + b2 + c2) + 4(a + b + c) – 12abc
= (a4 + b4 + c4) + 6(a2 + b2 + c2).
* Có M = (a4 + b4 + c4) + 6(a2 + b2 + c2) ≥ 0
Vậy Min M = 0 khi a = b = c = 0 x = y = z = 1
* Có M = (a4 + b4 + c4) + 6(a2 + b2 + c2) ≤
Với ba số a, b, c bất kì, luôn tồn tại hai số có tích không âm.
.
Giả sử ab ≥ 0
.
Vậy MaxM = 14 khi (a; b; c) là hoán vị của (- 1; 0; 1) hay (x, y, z) là hoán vị của (0; 1; 2).
Ví dụ 4: Cho 0 ≤ a, b, c ≤ 4 và a + b + c = 6.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P = a2 + b2 + c2 + ab + bc + ca.
Lời giải
Có P
Do a + b + c = 6 (a – 2) + (b – 2) + (c – 2) = 0
Đặt
x + y + z = 0.
Vì 0 ≤ a, b, c ≤ 4 - 2 ≤ a – 2, b – 2, c – 2 ≤ 2 - 1
- 1 ≤ x, y, z ≤ 1.
Có P
= 2(x2 + y2 + z2) + 4(x + y + z) + 24
= 2(x2 + y2 + z2) + 24 ≤
Với ba số x, y, z bất kì, luôn tồn tại hai số có tích không âm.
Giả sử xy ≥ 0
nên
Vậy MaxP = 28 khi (x, y, z) là hoán vị của (- 1; 0; 1) nên (a, b, c) là hoán vị của
(0; 2; 4).
DẠNG 5: SỬ DỤNG TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ BỊ CHẶN TỪ 0 ĐẾN 1
* Nếu
thì
* Nếu
thì
. Dấu
xảy ra khi
. Dấu
xảy ra khi
hoặc
hoặc
.
Ví dụ 1: Cho
và
. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
* Tìm
Cách 1: ( Sử dụng bất đẳng thức Bunhia)
Xét
Vậy
khi
Cách 2: ( Sử dụng bất đẳng thức Cosi - dự đoán max đạt tại
)
Xét
Vậy
* Tìm
khi
Sử dụng tính chất:
Do
và
thì
nên
Có
Vậy
khi
là hoán vị
Ví dụ 2: Cho
và
.
. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
* Tìm
Cách 1: ( Sử dụng bất đẳng thức Bunhia)
Xét
Vậy
khi
Cách 2: ( Sử dụng bất đẳng thức Cosi - dự đoán max đạt tại
)
Xét
Vậy
* Tìm
khi
Sử dụng tính chất:
Do
thì
và
nên
Có
Vậy
khi
Ví dụ 3: Cho
là hoán vị
và
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải:
Cách 1: Có
Do đó :
.
Vậy
khi
là hoán vị
Cách 2: Có
Đặt
và
Từ
và
và
Tương tự:
Vậy
, suy ra
khi
là hoán vị
nên
là hoán vị
.
Ví dụ 4: Cho
và
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
.
Lời giải:
Có
Do đó :
.
Vậy
khi
là hoán vị
.
DẠNG 6 : DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ RỒI XÉT HIỆU
Ví dụ 1: Cho
thỏa mãn
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có
Đặt
thì
Ta được
Đến đây ta kẻ bảng dự đoán
t
P
Từ bảng trên ta dự đoán
Vậy
khi
0
101
khi
1
64
nên ta xét hiệu :
2
45
2,5
52,5625
là hai nghiệm của phương trình :
.
Ví dụ 2: Cho
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có :
, mà
hay
.
Nên
Đặt
.
thì
và
Ta có
Đến đây ta kẻ bảng dự đoán
Từ bảng trên ta dự đoán
khi
nên ta xét hiệu
. Do
Vậy
khi
hay
.
nên
, suy ra
HỆ THỐNG BÀI TẬP SỬ DỤNG TRONG CHỦ ĐỀ
I. BẤT ĐẲNG THỨC CÔSI
Bài 1. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 2. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 3. Cho
Bài 4. Cho
và
.
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
. Chứng minh
.
.
Bài 5. Cho
. Chứng minh
Bài 6. Cho
.
.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 7. Cho
.
.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 8. Cho
Bài 9. Cho
.
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
và
.
Tính giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 10. Cho các số dương
thỏa mãn
chứng minh
Bài 11. Cho
Tìm giá trị nhỏ nhất của
và
.
.
Bài 12. Cho
và
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 13. Cho
và
Bài 14. Cho
. Chứng minh rằng
và
.
. Chứng minh :
a)
b)
Bài 15. Cho
là độ dài ba cạnh của
.
Chứng minh
Bài 16. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Bài 17. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 18. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 19. Cho
và
và
Bài 21. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 22. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
thỏa mãn
và
.
.
.
.
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 24. Cho
.
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 20. Cho
Bài 23. Cho
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
.
Bài 25. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 26. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 27. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 28. Cho
và
thỏa mãn
.
.
và
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 31. Cho
và
.
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 32. Cho
và
Cho
Bài 2.
Cho
Bài 3.
Cho
Bài 4.
Cho
.
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
II. BẤT ĐẲNG THỨC BUNHIA
Bài 1.
.
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 30. Cho
.
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 29. Cho
.
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
và
.
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
.
.
Bài 5.
Cho
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
.
Bài 6.
Cho
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
.
Bài 7.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 8.
Cho
khi
và
.
.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 9.
Cho
.
và
.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 10.
Cho
.
và
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
III. PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG
Bài 1. Cho
,
Bài 2. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 3. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 4. Cho
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 5. Cho
và
.
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
.
Bài 6. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
.
Bài 7. Cho
và
Bài 8. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
thỏa mãn
. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
.
Bài 9. Cho
và
. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
.
Bài 10. Cho
và
Bài 11. Cho
và
.
.
. Chứng minh:
.
. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 12. Cho
Bài 13. Cho
Bài 14. Cho
,
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
và
. Chứng minh:
và
.
.
Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 15. Cho
và
.
.
Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 16. Cho
và
.
.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
Bài 17. Cho
.
.
và
. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
và
.Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
và
.Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
.
Bài 18. Cho
.
Bài 19. Cho
.
Bài 20. Cho
và
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
.
Bài 21. Cho
thỏa mãn:
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 22. Cho
.
.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
.
Tài liệu được chia sẻ bởi Website VnTeach.Com
https://www.vnteach.com
I. BẤT ĐẲNG THỨC CÔSI........................................................................................................................................................2
DẠNG 1: DẠNG TỔNG SANG TÍCH.....................................................................................................................................2
DẠNG 2: DẠNG TÍCH SANG TỔNG, NHÂN BẰNG SỐ THÍCH HỢP.......................................................................................3
DẠNG 3: QUA MỘT BƯỚC BIẾN ĐỔI RỒI SỬ DỤNG BẤT ĐẲNG THỨC CÔSI......................................................................5
DẠNG 4: GHÉP CẶP ĐÔI.....................................................................................................................................................8
DẠNG 5: DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ RỒI TÁCH THÍCH HỢP..............................................................................................................8
DẠNG 6: KẾT HỢP ĐẶT ẨN PHỤ VÀ DỰ ĐOÁN KÊT QUẢ.....................................................................................................11
DẠNG 7: TÌM LẠI ĐIỀU KIỆN CỦA ẨN...................................................................................................................................15
II. BẤT ĐẲNG THỨC BUNHIA................................................................................................................................................17
III. PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG....................................................................................................................21
DẠNG 1: ĐƯA VỀ BÌNH PHƯƠNG....................................................................................................................................21
DẠNG 2: TẠO RA BẬC HAI BẰNG CÁCH NHÂN HAI BẬC MỘT..........................................................................................22
DẠNG 3: TẠO RA ab+bc+ca..............................................................................................................................................24
DẠNG 4: SỬ DỤNG TÍNH CHẤT TRONG BA SỐ BẤT KÌ LUÔN TÒN TẠI HAI SỐ CÓ TÍCH KHÔNG ÂM................................25
DẠNG 5: SỬ DỤNG TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ BỊ CHẶN TỪ 0 ĐẾN 1.................................................................................27
DẠNG 6 : DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ RỒI XÉT HIỆU....................................................................................................................30
HỆ THỐNG BÀI TẬP SỬ DỤNG TRONG CHỦ ĐỀ....................................................................................................................32
I. BẤT ĐẲNG THỨC CÔSI..................................................................................................................................................32
II. BẤT ĐẲNG THỨC BUNHIA............................................................................................................................................34
III. PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG................................................................................................................35
I. BẤT ĐẲNG THỨC CÔSI
1. Dạng hai số không âm
Dạng tổng sang tích:
.
Dạng tích sang tổng:
hay
Dạng lũy thừa:
Dấu
xảy ra
.
hay
.
.
Dạng đặc biệt:
2. Dạng ba số không âm
.
Dạng tổng sang tích:
.
Dạng tích sang tổng:
hay
Dạng lũy thừa:
Dấu
xảy ra
hay
.
.
Dạng đặc biệt:
3. Dạng tổng quát với
.
.
số không âm
Dạng tổng sang tích:
.
Dạng tích sang tổng:
hay
Dạng lũy thừa:
Dấu
hay
xảy ra
.
.
Dạng đặc biệt:
4. Bất đẳng thức trung gian
.
.
. Dấu
DẠNG 1: DẠNG TỔNG SANG TÍCH
xảy ra
. Dấu
.
xảy ra
.
Ví dụ 1. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có
Vậy
Ví dụ 2. Cho
khi
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có
.
Vậy
khi
Ví dụ 2. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có
.
Vậy
khi
.
DẠNG 2: DẠNG TÍCH SANG TỔNG, NHÂN BẰNG SỐ THÍCH HỢP.
Ví dụ 1: Cho a ≥ 1, b ≥ 1. Chứng minh :
Có
Lời giải
Và tương tự:
Dấu '=” xảy ra khi a = b = 2
đpcm
Ví dụ 2: Cho a ≥ 9, b≥ 4, c≥ 1. Chứng minh:
Có:
Lời giải:
Dấu “=” xảy ra khi a = 18, b = 8, c = 2
Ví dụ 3: Cho a ≥ 0, b ≥ 0, a2 + b2 ≤ 2. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: M =
Lời giải
Xét:
Vậy MaxM = 2
khi a = b = 1
Ví dụ 4. Cho
,
và
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
Xét:
.
Vậy
khi
Ví dụ 5. Cho
,
.
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của
Lời giải
.
Từ
và
.
Dấu "=" xảy ra khi
,
là hai nghiệm phương trình
.
Do
Vậy
,
.
khi
,
.
DẠNG 3: QUA MỘT BƯỚC BIẾN ĐỔI RỒI SỬ DỤNG BẤT ĐẲNG THỨC CÔSI
Ví dụ 1. Cho
,
,
và
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
Lời giải
Thay
Vậy
.
, ta được:
khi
.
Ví dụ 2. Cho các số dương
,
,
thỏa mãn
. Chứng minh:
Lời giải
Ta có
( đpcm).
Ví dụ 3. Cho
,
,
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của
.
Lời giải
Có
.
Vậy
khi
Ví dụ 4. Cho
,
.
,
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
.
Có
.
Vậy
khi
Ví dụ 5. Cho
,
.
,
và
. Chứng minh:
Lời giải
.
Có
.
Tương tự:
;
.
Nhân các bất đẳng thức dương, cùng chiều ta được:
hay
(đpcm).
DẠNG 4: GHÉP CẶP ĐÔI
Tách
.
.
Ví dụ 1. Cho
,
,
a)
và
;
. Chứng minh:
b)
Lời giải
.
a) Có
(đpcm).
b) Xét
, do đó
(đpcm).
Ví dụ 2. Cho
là độ dài ba cạnh của
. Chứng minh
Lời giải
Vì
là độ dài ba cạnh của
nên
.
.
Có
;
;
Nhân ba đẳng thức dương cùng chiều ta được
;
(điều phải chứng minh).
DẠNG 5: DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ RỒI TÁCH THÍCH HỢP
Bước 1: Kẻ bảng dự đoán giái trị lớn nhất,nhỏ nhất và đạt tại giá trị nào của biến.
Bước 2: Kẻ bảng xác định số nào sẽ đi với nhau.
Bước 3: Tách ghép thích hợp số hạng và sử dụng bất đẳng thức Cô-si.
Ví dụ 1. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Phân tích bài toán
Lời giải
.
Từ bảng thứ nhất dự đoán
.
Từ bảng thứ hai, ta suy ra
Trình bày lời giải
sẽ đi với
nên
sẽ đi với
.
Có
Vậy
Ví dụ 2. Cho
.
khi
và
Phân tích bài toán
(thỏa mãn).
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Từ bảng thứ nhất, ta dự đoán
Từ bảng thứ hai, ta suy ra
.
Trình bày lời giải
Có
khi
sẽ đi với
nên
.
.
sẽ đi với
;
sẽ đi với
nên
sẽ đi với
Vậy
Ví dụ 3. Cho
(thỏa mãn).
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Phân tích bài toán
Từ bảng thứ nhất, ta dự đoán
Từ bảng thứ hai, ta suy ra
Trình bày lời giải
Có
.
sẽ đi với
nên
sẽ đi với
Vậy
;
se đi với
.
.
Ví dụ 4. Cho
Nhận xét: Do
.
và
và
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
vai trò như nhau nên sử dụng bất đẳng thức Cô-si đối với tích
.
Đến đây ta kẻ bảng để dự đoán giá trị lớn nhất của
.
, ta được
Từ bảng thứ nhất dự đoán
Từ bảng thứ hai, ta suy ra
khi
sẽ đi với
.
nên ta biến đổi
.
Vậy
.
DẠNG 6: KẾT HỢP ĐẶT ẨN PHỤ VÀ DỰ ĐOÁN KÊT QUẢ
Khi đặt ẩn phụ ta cần tìm điều kiện của ẩn phụ.
Một số bất đẳng thức trung gian thường dùng:
Với mọi
Với mọi
thì
. Dấu bằng xảy ra khi
thì
.
. Dấu bằng xảy ra khi
.
Với mọi
.
thì
. Dấu bằng xảy ra khi
Ví dụ 1. Cho
Đặt
Có
Vậy
, do
. Dấu bằng xảy ra khi
.
. Dấu bằng xảy ra khi
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
.
.
Ví dụ 2. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Đặt
Do
Vậy
.
Ví dụ 3. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của
Lời giải
Có
Đặt
Ta được
(do
Vậy
khi
).
.
Ví dụ 4. Cho
thỏa mãn
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Có
Dặt
ta được
(do
Vậy
Ví dụ 5. Cho
khi
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
).
Có
Đặt
, do
Ví dụ 6: Cho
, ta được
và
Có
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Sử dụng
, ta được
. Suy ra
Đặt a = xy,
ta được
Cho x,y >0 và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Ví dụ 7:
Lời giải
Cách 1: Sử dụng
ta được
Đặt
, điều kiện
và
, ta được:
.
(do
). Vậy,
khi
Cách 2:
Đặt
do
Ta được:
Vậy,
Ví dụ 8: Cho
và
khi
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Sử dụng
và
Đặt
, điều kiện
Vậy
khi
, ta được
, ta được
DẠNG 7: TÌM LẠI ĐIỀU KIỆN CỦA ẨN
Ví dụ 1. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
.
Có
, mà
Có
(do
Ví dụ 2: Cho
). Vậy
khi
thỏa mãn
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Có
Sử dụng
ta được
Đặt
, ta được
(do
Vậy
Ví dụ 3: Cho
Có
khi
)
hay
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Lời giải
Có
Sử dụng
, ta được:
(do
)
Suy ra
Đặt
, do
, ta được:
(do
Vậy
khi
Ví dụ 4: Cho
và
Sử dụng
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
, ta được
Đặt
, ta được:
Vậy
(do
hay
Ví dụ 5: Cho
)
khi
và
)
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Có
Mà
, suy ra
Có
Vậy
II.
khi
BẤT ĐẲNG THỨC BUNHIA
1. Dạng bộ hai số
và
bất kỳ
Dấu
xảy ra
Đặc biệt
2. Dạng bộ ba số
và
bất kì
Dấu
xảy ra
Đặc biệt
3. Dạng tổng quát bộ n số
và
Dấu
xảy ra
Quy ước trong dấu
xảy ra, nếu mẫu nào bằng 0 thì tử tương ứng bằng 0.
Ví dụ 1. Cho 4x + 9y = 13. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức A = 4x2 + 9y2
Lời giải
Có 132 = (4x + 9y)2 = (2.2x + 3.3y)2
(22 + 32)(4x2 + 9y2) = 13A
Ví dụ 2. Cho 4x + 3y = 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức A = 4x2 + 3y2
Lời giải
Có 12 = (4x + 3y)2 = (2.2x +
y)2
(4 + 3)(4x2 + 3y2) = 7A
Vậy MinA =
khi
Ví dụ 3. Cho x ≥ 0; y ≥ 0; z ≥ 0 và x + y + z = 2. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức A = x2 + y2 + z2
Lời giải
Có 22 = (1.x + 1.y + 1.z)2
Vậy MinA =
(12 + 12 + 12)( x2 + y2 + z2) = 3A
khi
Ví dụ 4. Cho 3x2 + 2y2 =
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức A = 2x + 3y
Lời giải
Có S2 = (2x + 3y)2 =
Vậy MaxS = 1
Ví dụ 5. Cho 4a2 + 25b2 ≤
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức H = 6a – 5b
Có H = (6a – 5b) = (3.2a + (–1) .5b)
2
2
2
(9 + 1)(4a2 + 25b2) = 10(4a2 + 25b2) ≤ 10.
Lời giải
=1
H≤1
Vậy MaxH = 1
Ví dụ 6. Cho x2 + y2 + z2 =
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P = x + y + z
Lời giải
Có P2 = (1.x + 1.y + 1.z)2
Vậy MaxP =
(12+ + 12 + 12)(x2 + y2 + z2) = 3.
=
P≤
khi
Ví dụ 7. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
khi 1 ≤ x ≤ 3
Lời giải
Có P2 =
=4
Vậy MaxP = 2 khi
P≤2
x = 2 (thỏa mãn)
Ví dụ 8. Cho a ≥ 0, b ≥ 0, c ≥ 0 và a + b + c = 3. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
Có K2 =
(12+ + 12 + 12)( 4a + 5 + 4b + 5 + 4c + 5)
= 3[4(a + b + c) + 15] = 3(4.3 + 15) = 81
K≤9
Vậy MaxK = 9 khi
Ví dụ 9. Cho a ≥ 0, b ≥ 0, c ≥ 0 và a + b + c = 1. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
Có P2 =
(12+ + 12 + 12)
= 6 (a +b + c) = 6
Vậy MaxP =
khi
Ví dụ 10. Cho a, b, c ≥ 0 và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Ta có
Suy ra
Vậy MinM = 3 khi a = b = c = 1
hay M ≥ 3
III. PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG
DẠNG 1: ĐƯA VỀ BÌNH PHƯƠNG
A2 ± m ≥ 0 ± m ; - A 2 ± m ≤ 0 ± m
Dấu “=” xảy ra khi A = 0.
A2 + B2 ± m ≥ 0 + 0 ± m; - A2 - B2 ± m ≤ 0 + 0 ± m
Dấu “=” xảy ra khi A = 0, B = 0.
Ví dụ 1. Cho x ≥ - 2; y ≥ 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có
Vậy MinA = 18 khi
( thỏa mãn)
Ví dụ 2. Cho x ≥ - . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có
Vậy MinA = - 19 khi
Ví dụ 3. Cho
( thỏa mãn)
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
T=
Lời giải
Xét 2T =
Vậy Min
Ví dụ 4. Cho
khi
(thỏa mãn)
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Xét
Vậy Min
khi
(thỏa mãn)
Ví dụ 5. Cho
và
T=
Chú ý: Với
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
ta có
Vận dụng vào bài toán, ta có
T
Vậy MaxT
khi a = b = c =2.
Ví dụ 6. Cho
,
S=
Chú ý: Với
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
ta có
Vận dụng vào bài toán, ta có
Vậy MinS
khi
DẠNG 2: TẠO RA BẬC HAI BẰNG CÁCH NHÂN HAI BẬC MỘT
Ví dụ 1.Cho
và
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Vì
Lời giải
nên
Suy ra
Tương tự, ta cũng tìm được
Do đó
Vậy MinM =4 khi
Ví dụ 2.Cho
thỏa mãn
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Lời giải
Tìm MinA
Cách 1 (Sử dụng bất đẳng thức Bunhia)
Có
Vậy MinA = 12 khi
Cách 2 (Sử dụng bất đẳng thức Côsi – dự đoán min đạt tại x=y=z=2)
Có
Vậy MinA
Khi
Tìm MaxA
Có
Vậy MaxA
Ví dụ 3.Cho
và
nên
khi
hay
thỏa mãn
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
là hoán vị của
Lời giải
Tìm MaxK
Cách 1 (Sử dụng bất đẳng thức Bunhia)
Xét
Vậy MaxK
khi
Cách 2 (Sử dụng bất đẳng thức Côsi – dự đoán min đạt tại a=b=c=1)
Vậy Max
khi
Tìm MinA
Có
Đặt
và
Từ
và
Tương tự
, suy ra
Vậy MinK
khi
là hoán vị của
nên
DẠNG 3: TẠO RA ab+bc+ca
Ví dụ 1. Cho
và
Chứng minh
Lời giải
Do
nên
(do
)
hoán vị của
, mà
nên
(đpcm).
Ví dụ 2: Cho a 1, b 1, c 1 và ab+bc+ca =9.
Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức: P =a2 + b2 + c2
Lời giải:
* Tìm Min P
Có (a –b)2 +(b- c)2 +(c-a)2 0 => a2 +b2 +c 2 ab +bc+ca => P 9.
Vậy MinP =9 khi a = b= c =
* Tìm MãP
Do a 1, b 1, c 1 => (a-1)(b-1) +(b-1)(c-1) +(c-1)(a-1)
<=> (ab+ bc +ca) -2(a+b+c) +3
0 <=> a+ b+ c 6
<=> a2 + b2 +c2 +2(ab+bc+ca) 36 <=> P 18
Vậy MaxP=18 khi (a,b,c) là hoán vị của (1;1;4)
0
DẠNG 4: SỬ DỤNG TÍNH CHẤT TRONG BA SỐ BẤT KÌ LUÔN TÒN TẠI HAI SỐ CÓ TÍCH
KHÔNG ÂM
Tính chất 1: Nếu -1 a 1 thì
Dấu “=” xảy ra khi a=0 hoặc a=1 nếu n lẻ, khi a=0 hoặc a=
1 nếu n chẳn
Tính chất 2: Nếu hai số a và b có tích ab 0 thì
Tính chất 3: Với ba số x, y, z bất kỳ, luôn tồn tại hai số có tích không âm.
Bài toán cơ bản: Cho -1
x, y, z
1, x+ y+ z =0
Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức: T =
Lời giải:
Với ba số x, y, z bất kỳ, luôn tồn tại hai số có tích không âm.
Giả sử xy
0 =>
Nên
( do -1 z 1 ).
Vậy MaxT =2 khi (x;y;z) là hoán vị (-1;0;1).
Ví dụ 1. Cho -2
x, y, z
2, x+ y+ z =0. Chứng minh rằng a4 +b4 +c4
Lời giải:
Có -2
x, y, z
2 =>
Đặt
và x+y+z=0.
Khi đó a4 +b4 +c4 =16(x4 +y4 +z4)
.
Với ba số x, y, z bất kỳ, luôn tồn tại hai số có tích không âm.
Giả sử: xy
0 =>
nên
( đpcm)
Ví dụ 2. Cho 0
x, y, z 1 và x+ y+ z = .
Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức: P=x2 +y2 +z2
Lời giải:
Tìm Min P
Cách 1( Sử dụng bất đẳng thúc Bunhia)
Có
Vậy MinP =
Khi
Cách 2( Sử dụng bất đẳng thức Côsi – dự đoán min đạt tại x=y=z=
Vậy MinP =
Tìm MaxP
)
Khi x = y = z =
Có x + y + z =
(2x – 1) + (2y – 1) + (2z – 1) = 0
Đặt a = 2x – 1, b = 2y – 1, c = 2z – 1.
Do (2x – 1) + (2y – 1) + (2z – 1) = 0 nên a + b + c = 0
Vì 0 ≤ x, y, z ≤ 1 - 1 ≤ 2x – 1, 2y – 1, 2z – 1 ≤ 1 nên – 1 ≤ a, b, c ≤ 1.
Có P =
=
Với ba số a, b, c bất kì, luôn tồn tại hai số có tích không âm.
Giả sử a.b ≥ 0 thì
nên
.
Vậy MaxP =
khi (a; b; c) là hoán vị của (- 1; 0; 1) hay (x; y; z) là hoán vị của
.
Ví dụ 3: Cho 0 ≤ x, y, z ≤ 2 và x + y + z = 3. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức
M = x4 + y4 + z4 + 12(1 – x)(1 – y)(1 – z).
Lời giải
Có x + y + z = 3 (x – 1) + (y – 1) + (z – 1) = 0
Đặt a = x – 1, b = y – 1, c = z – 1 - 1 ≤ a, b, c ≤ 1 và a + b + c = 0
Với a + b + c = 0 thì a3 + b3 + c3 = 3abc
Có M = (a + 1)4 + (b + 1)4 + (c + 1)4 – 12abc
= (a4 + b4 + c4 ) + 4(a3 + b3 + c3) + 6(a2 + b2 + c2) + 4(a + b + c) – 12abc
= (a4 + b4 + c4) + 6(a2 + b2 + c2).
* Có M = (a4 + b4 + c4) + 6(a2 + b2 + c2) ≥ 0
Vậy Min M = 0 khi a = b = c = 0 x = y = z = 1
* Có M = (a4 + b4 + c4) + 6(a2 + b2 + c2) ≤
Với ba số a, b, c bất kì, luôn tồn tại hai số có tích không âm.
.
Giả sử ab ≥ 0
.
Vậy MaxM = 14 khi (a; b; c) là hoán vị của (- 1; 0; 1) hay (x, y, z) là hoán vị của (0; 1; 2).
Ví dụ 4: Cho 0 ≤ a, b, c ≤ 4 và a + b + c = 6.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P = a2 + b2 + c2 + ab + bc + ca.
Lời giải
Có P
Do a + b + c = 6 (a – 2) + (b – 2) + (c – 2) = 0
Đặt
x + y + z = 0.
Vì 0 ≤ a, b, c ≤ 4 - 2 ≤ a – 2, b – 2, c – 2 ≤ 2 - 1
- 1 ≤ x, y, z ≤ 1.
Có P
= 2(x2 + y2 + z2) + 4(x + y + z) + 24
= 2(x2 + y2 + z2) + 24 ≤
Với ba số x, y, z bất kì, luôn tồn tại hai số có tích không âm.
Giả sử xy ≥ 0
nên
Vậy MaxP = 28 khi (x, y, z) là hoán vị của (- 1; 0; 1) nên (a, b, c) là hoán vị của
(0; 2; 4).
DẠNG 5: SỬ DỤNG TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ BỊ CHẶN TỪ 0 ĐẾN 1
* Nếu
thì
* Nếu
thì
. Dấu
xảy ra khi
. Dấu
xảy ra khi
hoặc
hoặc
.
Ví dụ 1: Cho
và
. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
* Tìm
Cách 1: ( Sử dụng bất đẳng thức Bunhia)
Xét
Vậy
khi
Cách 2: ( Sử dụng bất đẳng thức Cosi - dự đoán max đạt tại
)
Xét
Vậy
* Tìm
khi
Sử dụng tính chất:
Do
và
thì
nên
Có
Vậy
khi
là hoán vị
Ví dụ 2: Cho
và
.
. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
* Tìm
Cách 1: ( Sử dụng bất đẳng thức Bunhia)
Xét
Vậy
khi
Cách 2: ( Sử dụng bất đẳng thức Cosi - dự đoán max đạt tại
)
Xét
Vậy
* Tìm
khi
Sử dụng tính chất:
Do
thì
và
nên
Có
Vậy
khi
Ví dụ 3: Cho
là hoán vị
và
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải:
Cách 1: Có
Do đó :
.
Vậy
khi
là hoán vị
Cách 2: Có
Đặt
và
Từ
và
và
Tương tự:
Vậy
, suy ra
khi
là hoán vị
nên
là hoán vị
.
Ví dụ 4: Cho
và
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
.
Lời giải:
Có
Do đó :
.
Vậy
khi
là hoán vị
.
DẠNG 6 : DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ RỒI XÉT HIỆU
Ví dụ 1: Cho
thỏa mãn
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có
Đặt
thì
Ta được
Đến đây ta kẻ bảng dự đoán
t
P
Từ bảng trên ta dự đoán
Vậy
khi
0
101
khi
1
64
nên ta xét hiệu :
2
45
2,5
52,5625
là hai nghiệm của phương trình :
.
Ví dụ 2: Cho
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
.
Lời giải
Có :
, mà
hay
.
Nên
Đặt
.
thì
và
Ta có
Đến đây ta kẻ bảng dự đoán
Từ bảng trên ta dự đoán
khi
nên ta xét hiệu
. Do
Vậy
khi
hay
.
nên
, suy ra
HỆ THỐNG BÀI TẬP SỬ DỤNG TRONG CHỦ ĐỀ
I. BẤT ĐẲNG THỨC CÔSI
Bài 1. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 2. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 3. Cho
Bài 4. Cho
và
.
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
. Chứng minh
.
.
Bài 5. Cho
. Chứng minh
Bài 6. Cho
.
.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 7. Cho
.
.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 8. Cho
Bài 9. Cho
.
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
và
.
Tính giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 10. Cho các số dương
thỏa mãn
chứng minh
Bài 11. Cho
Tìm giá trị nhỏ nhất của
và
.
.
Bài 12. Cho
và
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 13. Cho
và
Bài 14. Cho
. Chứng minh rằng
và
.
. Chứng minh :
a)
b)
Bài 15. Cho
là độ dài ba cạnh của
.
Chứng minh
Bài 16. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
Bài 17. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 18. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 19. Cho
và
và
Bài 21. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 22. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
thỏa mãn
và
.
.
.
.
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 24. Cho
.
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 20. Cho
Bài 23. Cho
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
.
Bài 25. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 26. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 27. Cho
và
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 28. Cho
và
thỏa mãn
.
.
và
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 31. Cho
và
.
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 32. Cho
và
Cho
Bài 2.
Cho
Bài 3.
Cho
Bài 4.
Cho
.
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
II. BẤT ĐẲNG THỨC BUNHIA
Bài 1.
.
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 30. Cho
.
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài 29. Cho
.
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
và
.
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
.
.
Bài 5.
Cho
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
.
Bài 6.
Cho
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
.
Bài 7.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 8.
Cho
khi
và
.
.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 9.
Cho
.
và
.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Bài 10.
Cho
.
và
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
.
III. PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG
Bài 1. Cho
,
Bài 2. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 3. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 4. Cho
.
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 5. Cho
và
.
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
.
Bài 6. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
.
Bài 7. Cho
và
Bài 8. Cho
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
thỏa mãn
. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
.
Bài 9. Cho
và
. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
.
Bài 10. Cho
và
Bài 11. Cho
và
.
.
. Chứng minh:
.
. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 12. Cho
Bài 13. Cho
Bài 14. Cho
,
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
và
. Chứng minh:
và
.
.
Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 15. Cho
và
.
.
Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 16. Cho
và
.
.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
Bài 17. Cho
.
.
và
. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
và
.Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
và
.Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức:
.
Bài 18. Cho
.
Bài 19. Cho
.
Bài 20. Cho
và
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
.
Bài 21. Cho
thỏa mãn:
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
Bài 22. Cho
.
.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
.
Tài liệu được chia sẻ bởi Website VnTeach.Com
https://www.vnteach.com
 









Các ý kiến mới nhất