Quảng cáo
3 câu trả lời 130
Để chứng minh bất đẳng thức (a2+1)(b2+1)≥4ab(a2+1)(b2+1)≥4ab, chúng ta có thể sử dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz hoặc phương pháp phân tích trực tiếp.
### Sử dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz:
Bất đẳng thức Cauchy-Schwarz cho hai dãy số (a2,b2)(a2,b2) và (1,1)(1,1) được phát biểu như sau:
(a2⋅1+b2⋅1)2≤(a2+b2)(12+12)(a2⋅1+b2⋅1)2≤(a2+b2)(12+12)
Cụ thể, bất đẳng thức Cauchy-Schwarz nói rằng:
(a2+b2)2≤2(a2+b2)(a2+b2)2≤2(a2+b2)
Thay x=a2x=a2 và y=b2y=b2, ta có:
(x+y)2≤2(x+y)(x+y)2≤2(x+y)
Điều này tương đương với:
x2+2xy+y2≤2x+2yx2+2xy+y2≤2x+2y
Bây giờ, hãy sử dụng điều này để chứng minh bất đẳng thức (a2+1)(b2+1)≥4ab(a2+1)(b2+1)≥4ab:
1. Ta mở rộng biểu thức (a2+1)(b2+1)(a2+1)(b2+1):
(a2+1)(b2+1)=a2b2+a2+b2+1(a2+1)(b2+1)=a2b2+a2+b2+1
2. Để chứng minh (a2+1)(b2+1)≥4ab(a2+1)(b2+1)≥4ab, ta cần chứng minh:
a2b2+a2+b2+1≥4aba2b2+a2+b2+1≥4ab
3. Ta sẽ dùng bất đẳng thức AM-GM cho các thành phần a2b2a2b2 và a2+b2+1a2+b2+1. Theo bất đẳng thức AM-GM:
a2b2≥2aba2b2≥2ab
a2+b2+1≥2√a2b2+1=2ab+1a2+b2+1≥2√a2b2+1=2ab+1
4. Kết hợp lại ta có:
a2b2+a2+b2+1≥4aba2b2+a2+b2+1≥4ab
### Xét trường hợp đặc biệt:
- Khi a=b=1a=b=1:
(12+1)(12+1)=2×2=4(12+1)(12+1)=2×2=4
4ab=4×1×1=44ab=4×1×1=4
Vì vậy, khi a=b=1a=b=1, bất đẳng thức trở thành (a2+1)(b2+1)=4=4ab(a2+1)(b2+1)=4=4ab, và điều này chứng minh bất đẳng thức đúng.
Do đó, bất đẳng thức (a2+1)(b2+1)≥4ab(a2+1)(b2+1)≥4ab là đúng cho mọi aa và bb.
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM ta có:
(a + 1)(b + 1) = a.b + a + b + 1
>= 4√(a.b.a.b.1)
= 4ab
Vậy ta đã chứng minh được điều phải chứng minh.
Quảng cáo
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
4 98096
-
Hỏi từ APP VIETJACK3 64123
-
1 51199
-
2 43742
-
1 25448
-
2 24892