Cho ba số a, b, c thỏa mãn a+b+c=0 và và a ≤ 1 , b ≤ 1 , c ≤ 1. Chứng minh rằng a 4 + b 6 + c 8 ≤ 2.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Xét \(VT=a+2b+c=1+b\left(1\right)\)
Áp dụng BĐT AG-GM:
\(4\left(1-a\right)\left(1-c\right)\le\left(1-a+1-c\right)^2=\left(2-a-c\right)^2=\left(1+a+b+c-a-c\right)^2=\left(1+b\right)^2\left(2\right)\)
\(\Rightarrow4\left(1-a\right)\left(1-b\right)\left(1-c\right)\le\left(1-b\right)\left(1+b\right)^2\)
Mà \(\left(1-b\right)\left(1+b\right)^2-\left(1-b\right)=\left(1+b\right)\left(1-b^2-1\right)=-b^2\left(1+b\right)\le0,\forall b\ge0\)
Do đó \(\left(1-b\right)\left(1+b\right)^2\le1+b\left(3\right)\)
Từ \(\left(1\right)\left(2\right)\left(3\right)\) ta có ĐPCM
Dấu "=" \(\Leftrightarrow a=c=\dfrac{1}{2};b=0\)
Vì a, b, c không âm và có tổng bằng 1 nên 0 ≤ a , b , c ≤ 1 ⇒ a ( 1 − a ) ≥ 0 b ( 1 − b ) ≥ 0 c ( 1 − c ) ≥ 0 ⇒ a ≥ a 2 b ≥ b 2 c ≥ c 2 ⇒ 5 a + 4 ≥ a 2 + 4 a + 4 = ( a + 2 ) 2 = a + 2 T ư ơ n g t ự : 5 b + 4 ≥ b + 2 ; 5 c + 4 ≥ c + 2 ⇒ 5 a + 4 + 5 b + 4 + 5 c + 4 ≥ ( a + b + c ) + 6 = 7 ( đ p c m )
\(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}=1\Leftrightarrow\frac{ab+bc+ac}{abc}=1\Leftrightarrow ab+bc+ac=abc\)
kết hợp gt: a+b+c=1
\(\Rightarrow abc-ab-ac-bc+a+b+c-1=0\Leftrightarrow\left(a-1\right)\left(b-1\right)\left(c-1\right)=0\left(đpcm\right)\)
Từ giả thiết a ≤ 1 , b ≤ 1 , c ≤ 1 ta có a 4 ≤ a 2 , b 6 ≤ b 2 , c 8 ≤ c 2 . Từ đó a 4 + b 6 + c 8 ≤ a 2 + b 2 + c 2
Lại có: a − 1 b − 1 c − 1 ≤ 0 v à a + 1 b + 1 c + 1 ≥ 0 nên
a + 1 b + 1 c + 1 − a − 1 b − 1 c − 1 ≥ 0 ⇔ 2 a b + 2 b c + 2 c a + 2 ≥ 0 ⇔ − 2 a b + b c + c a ≤ 2
Hơn nữa a + b + c = 0 ⇔ a 2 + b 2 + c 2 = − a b + b c + c a ≤ 2
⇒ a 4 + b 6 + c 8 ≤ 2