Cho \(x,y,z\) là các số thực dương thỏa mãn : \(x+y+z=1\) . CMR :
\(8^x+8^y+8^z\ge4^{x+1}+4^{y+1}+4^{z+1}\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có : \(8^x+8^x+8^2\ge3\sqrt[3]{8^x.8^x.8^2}=12.4^x\)
\(8^y+8^y+8^2\ge3\sqrt[3]{8^y.8^y.8^2}=12.4^y\)
\(8^z+8^z+8^2\ge3\sqrt[3]{8^z.8^z.8^2}=12.4^z\)
\(8^x+8^y+8^z\ge3\sqrt[3]{8^x.8^y.8^z}=3\sqrt[3]{8^6}=192\)
Cộng các vế , ta được :
\(3\left(8^x+8^y+8^z+64\right)\ge3\left(4^{x+1}+4^{y+1}+4^{z+1}+64\right)\)
hay \(8^x+8^y+8^z\ge4^{x+1}+4^{y+1}+4^{z+1}\)
Dự đoán dấu bằng xảy ra khi \(x=y=z=2\), áp dụng BĐT AM-GM ta có:
\(8^x+8^x+64\ge3\sqrt[3]{8^x\cdot8^x\cdot64}=12\cdot4^x\)
\(8^y+8^y+64\ge3\sqrt[3]{8^y\cdot8^y\cdot64}=12\cdot4^y\)
\(8^z+8^z+64\ge3\sqrt[3]{8^z\cdot8^z\cdot64}=12\cdot4^z\)
Suy ra \(2\left(8^x+8^y+8^z\right)+3\cdot64\ge12\left(4^x+4^y+4^z\right)\left(1\right)\)
Theo giả thiết ta có:
\(8^x+8^y+8^z\ge3\sqrt[3]{8^{x+y+z}}=3\sqrt[3]{8^6}=3\cdot64\left(2\right)\)
Cộng (1) với (2) theo vế ta có:
\(3\left(8^x+8^y+8^z\right)\ge12\left(4^x+4^y+4^z\right)=4^{x+1}+4^{y+1}+4^{z+1}\)
vì x+y+z=1nên
\(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}=\)\(\frac{x+y+z}{x}+\frac{x+y+z}{y}+\frac{x+y+z}{z}\)\(=3+\left(\frac{x}{y}+\frac{y}{z}\right)+\left(\frac{y}{z}+\frac{z}{y}\right)+\left(\frac{x}{z}+\frac{z}{x}\right)\)=\(3+\frac{x^2+y^2}{xy}+\frac{y^2+z^2}{yz}+\frac{x^2+z^2}{xz}\)
nen \(\frac{xy}{x^2+y^2}+\frac{yz}{y^2+z^2}+\frac{xz}{x^2+z^2}+\frac{1}{4}\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\right)\) =\(\left(\frac{xy}{x^2+y^2}+\frac{x^2+y^2}{4xy}\right)+\left(\frac{yz}{y^2+z^2}+\frac{y^2+z^2}{4yz}\right)+\left(\frac{xz}{x^2+z^2}+\frac{x^2+z^2}{xz}\right)+\frac{3}{4}\)
\(\ge2.\frac{1}{2}+\frac{2.1}{2}+\frac{2.1}{2}+\frac{3}{4}=\frac{15}{4}\)(dpcm)
dau = xay ra khi x=y=z=1/3
Với mọi x;y;z ta luôn có:
\(\left(x+y-1\right)^2+\left(z-\dfrac{1}{2}\right)^2\ge0\)
\(\Leftrightarrow x^2+y^2+2xy-2x-2y+1+z^2-z+\dfrac{1}{4}\ge0\)
\(\Leftrightarrow x^2+y^2+z^2+\dfrac{5}{4}+2xy-2x-2y-z\ge0\)
\(\Leftrightarrow2+2xy-2x-2y\ge z\)
\(\Leftrightarrow2\left(1-x\right)\left(1-y\right)\ge z\)
Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi \(x=y=z=\dfrac{1}{2}\)
\(\frac{x}{x+2}+\frac{y}{y+2}=2-2\left(\frac{1}{x+2}+\frac{1}{y+2}\right)\le2-2.\frac{4}{x+2+y+2}=2-\frac{8}{4-z}\)
Cần CM: \(2-\frac{8}{4-z}+\frac{z}{z+8}\le\frac{1}{3}\)
\(\Leftrightarrow\frac{8\left(z-2\right)^2}{3\left(4-z\right)\left(z+8\right)}\ge0\)
bđt trên đúng do \(4-z=\left(x+2\right)+\left(y+2\right)>0\)
Với 2 số dương bất kì: ( 1 )
\(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\ge\frac{4}{x+y}\)Vì x và y dương nên \(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\ge\frac{4}{x+y}\Leftrightarrow\left(x+y\right)^2\ge4xy\)
\(\Leftrightarrow\left(x-y\right)^2\ge0\forall x;y\)
Áp dụng ( 1 ): \(\frac{4}{2x+y+z}=\frac{4}{\left(x+y\right)+\left(x+z\right)}\le\frac{1}{x+y}+\frac{1}{x+z}\)
Mà: \(\frac{1}{x+y}+\frac{1}{x+z}\le\frac{1}{4}\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{x}+\frac{1}{z}\right)=\frac{1}{4}\)\(=\frac{1}{4}\left(\frac{2}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\right)\)
Nên: \(\frac{1}{2x+y+z}\le\frac{1}{16}\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\right)\)
Tương tự ta có: \(\frac{1}{x+2y+z}\le\frac{1}{16}\left(\frac{1}{x}+\frac{2}{y}+\frac{1}{z}\right)\)
Và \(\frac{1}{x+y+2z}\le\frac{1}{16}\left(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\right)\)
Cộng vế với vế các bất đẳng thức kết hợp với điều kiện \(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}=4\) nên ta có đpcm
Đặt : \(a=2^x;b=2^y;c=2^z\)
Khi đó : \(a,b,c>0;abc=2^{x+y+z}=64\)
Ta cần c/m : \(a^3+b^3+c^3\ge4\left(a^2+b^2+c^2\right)\)
\(\Rightarrow a^3+32-6a^2=\left(a-4\right)^2\left(a+2\right)\)
Theo đó, ta cần sử dụng giả thiết : \(a>0\), suy ra : \(a^3+32\ge6a^2\)
Thiết lập các bđt tương tự cho b và c và cộng theo vế các bđt tìm được, ta có :
\(a^3+b^3+c^3+96\ge6\left(a^2+b^2+c^2\right)\)
Ta cần c/m thêm : \(6\left(a^2+b^2+c^2\right)\ge4\left(a^2+b^2+c^2\right)+96\)
hay : \(2\left(a^2+b^2+c^2\right)\ge2.3\sqrt[3]{a^2b^2c^2}=6\sqrt[3]{4096}=96\)
\(\Rightarrowđpcm\)
mik làm cách khác,mấy bạn cho điểm nhá!
Sai đề:x+y+z=6
Đặt\(a=2^x,b=2^y,c=2^z\)
\(\Rightarrow abc=2^{x+y+z}=64\)
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM,ta được:
\(3\sqrt[3]{abc}\le a+b+c\)
Ta có:\(3\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge\left(a+b+c\right)\left(a^2+b^2+c^2\right)\)
Hay \(2\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge ab\left(a+b\right)+bc\left(b+c\right)+ca\left(c+a\right)\)
Thật vậy:
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM một lần nữa,ta được:
\(a^3+a^3+b^3\ge3a^2b\)
\(a^3+a^3+c^3\ge3a^2c\)
\(a^3+b^3+b^3\ge3b^2a\)
\(a^3+c^3+c^3\ge3c^2a\)
\(b^3+b^3+c^3\ge3b^2c\)
\(b^3+c^3+c^3\ge3c^2b\)
Cộng vế theo vế của các bất đẳng thức,ta được:
\(2\left(a^3+b^3+c^3\right)\ge ab\left(a+b\right)+bc\left(b+c\right)+ca\left(c+a\right)\)
Dấu "="xẩy ra khi và chỉ khi:\(a=b=c\)