Dấu bằng Bất đẳng thức xảy ra khi nào? - Toán 12

1. Bất Đẳng thức Côsi (các chiêu này xem trong “Đại số 10”) a. Bất Đẳng thức Cauchy cho 2 số : Cho 2 số a, b ³ 0 .Khi đó: a + b ³ 2 ab . Dấu ‘=’ xảy ra khi a = b. b. Bất Đẳng thức Cauchy cho 3 số : Cho 3 số a, b, c ³ 0 . Khi đó ta có: a + b + c ³ 33 abc . Dấu ‘=’ xảy ra khi a = b = c. Tài liệu được sưu tầm giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao trong kì thi sắp tới. Mời bạn đọc đón xem !

Chủ đề:

Tài liệu chung 297 tài liệu

Môn:

Toán 12 3.8 K tài liệu

Thông tin:
8 trang 3 tháng trước

Bình luận

Vui lòng đăng nhập hoặc đăng ký để gửi bình luận.

Dấu bằng Bất đẳng thức xảy ra khi nào? - Toán 12

1. Bất Đẳng thức Côsi (các chiêu này xem trong “Đại số 10”) a. Bất Đẳng thức Cauchy cho 2 số : Cho 2 số a, b ³ 0 .Khi đó: a + b ³ 2 ab . Dấu ‘=’ xảy ra khi a = b. b. Bất Đẳng thức Cauchy cho 3 số : Cho 3 số a, b, c ³ 0 . Khi đó ta có: a + b + c ³ 33 abc . Dấu ‘=’ xảy ra khi a = b = c. Tài liệu được sưu tầm giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao trong kì thi sắp tới. Mời bạn đọc đón xem !

91 46 lượt tải Tải xuống
LÊ ANH DŨNG GV THPT CHUYÊN HUNH MN ĐẠT –RCH GIÁ KIÊN GIANG
1
TÌM LI GII CÁC BÀI TOÁN BT ĐẲNG THC, GTLN GTNN NH D ĐOÁN
DU BNG
Lê Anh Dũng
(G/v THPT chun Hunh Mn Đạt Kiên Giang)
Các em h/s các bn thân mến, trong các đề thi TSĐH thường có mt câu V là câu
khó (để chn các cao th võ lâm) câu này nhng năm gn đây thường cho dưới dng các
bài toán BĐT. Và thường thì các sĩ t không biết bt đầu t đâu để gii quyết nó. Bài viết
này tôi s truyn đạt cho các bn mt tuyt chiêu võ công độc đáo (ch cn mt chiêu thôi).
Sau khi hc được tuyt chiêu này các bn s thy các vn đề tr nên rt đơn gin.
Để lĩnh hi được tuyt chiêu mà tôi tng hp t vô s các chiêu thc ca các môn
phái khác thì trước tiên các bn phi nm được mt s chiêu thc bn đã.
1. Bt Đẳng thc Côsi (các chiêu này xem trongĐại s 10”)
a. Bt Đẳng thc Cauchy cho 2 s :
Cho 2 s a, b
0 .Khi đó: a + b
2
ab
. Du = xy ra khi a = b.
b. Bt Đẳng thc Cauchy cho 3 s :
Cho 3 s a, b, c
0 . Khi đó ta có: a + b + c
3
3
abc
. Du = xy ra khi a = b = c.
Nhn dng:
+ Tìm nh nht ca tng khi biết tích.
+ Tìm ln nht ca tích khi biết tng, tng bình phương.
+ Chng minh tng ln hơn tích, tích chia tng (tng bình phương, . . .)
+ Dùng nhp các tng, tng nghch đảo, . . . thành mt.
Các BĐT cơ bn liên quan hay dùng :
1. a
2
+ b
2
2ab.
2. a
2
+ b
2
+ c
2
ab + ac + bc .Du = khi a = b = c.
3. a
2
+ b
2
+ c
2
3
1
(a + b + c)
2
ab + ac + bc . Du = xy ra khi a = b = c.
4. Vi a, b > 0. Ta có : (a + b)(
ba
11
+ )
4 . Du = xy ra khi a = b (hay :
ba
11
+
ba+
4
)
5. Vi a, b, c > 0. Ta có : (a + b + c)(
cba
111
++ )
9 . Du = xy ra khi a = b = c (hay :
cbacba ++
++
9111
) .
Ý nghĩa ca các bt đẳng thc 4, 5 là cho phép ta nhp các phân s thành mt do đó rt
thun li cho vic xét hàm vi mt n.
2. Bt Đẳng Thc Bunhiacopxki –BĐT Tr Tuyt Đối :
Trong chương trình thi Đại Hc chúng ta ch được áp dng BĐT Cauchy cho 2 và 3 s
kng
âm và bt đẳng thc Bunhiacopxki cho 2 cp s.
2211
b.ab.a +
)bb)(aa(
2
2
2
1
2
2
2
1
++
Du = xy ra khi
2
2
1
1
b
a
b
a
= (Nếu b du thì cn thêm
0 na)
b. Nhn dng:
+ Tng các cp s có tích không đổi.
+ Tng bình phương bng mt s không đổi.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
LÊ ANH DŨNG GV THPT CHUYÊN HUNH MN ĐẠT –RCH GIÁ KIÊN GIANG
2
c. ng dng
+ Nhp các tng bình phương thành mt.
3. Kho sát hàm s
Trên đây là các vn đề mà Đại Hi Anh Hùng thường ra để chn cao th. Hi vng các sĩ t nm
được các chiêu thc cơ bn y để lĩnh hi cho tt.
Khi m GTNN, GTLN các em thường mc phi sai lm ph biến trong vic tìm giá tr
ca biến ti các đim đạt max, min đó là : thc hin liên tiếp nhiu bước đánh giá nhưng du
= ti mi bước là không như nhau do đó không có du =để xy ra đẳng thc cui. Xét
bài toán:
Tìm GTLN ca f(x) = sin
5
x + 3 cosx, có bn đã gii như sau:
Ch cn t trong x
[0 ;
π
].Ta có:sin
5
x
sinx suy ra : f(x)
sinx + 3 cosx
Mt kc : sinx + 3 cosx = 2sin(x +
π
)
.
Vy f(x)
max
= 2.
Nhn xét : bài gii trên sai (bài gii đúng xem dưới) do đã vướng sai lm trong m du
=. f(x) không th đạt giá tr bng 2 được vì để ti BĐT cui chúng ta đã thc hin 2 phép
biến đổi :
+ ln 1: sin
5
x
sinx ; du = khi x = 0,
π
/2.
+ ln 2: 2sin(x +
6/
π
)
; du = khi x=
6/
π
Như vy, khi thc hin mi bước biến đổi ta thường t đặt ra u hi:
+ Khi thc hin các bước biến đổi như vy thì liu du = có đạt được bước cui
cùng không ?
+ Đánh giá như thế nào để có th đưa v vế còn li được hay không ?
Mc dù bài toán có th thc hin liên tiếp nhiu bước biến đổi nhưng để du =đạt được
thì mi bước du = cũng phi ging như du = đẳng thc cui cùng. Vy thì ti sao
ta không d đn trước du = ca BĐT (hoc giá tr mà ti đó biu thc đạt max, min)
ri t đó mi định hướng phương pháp đánh g ?. Đây là mt ch phân tích tìm li gii
mà tôi mun gii thiu. Để có hướng suy nghĩ đúng chúng ta thc hin các bước phân tích
sau:
I.Phân tích tìm li gii:
1.D đoán du = ca BĐT hay các đim mà ti đó đạt GTLN, GTNN.
2.T d đoán du =”, kết hp vi các BĐT quen thuc d đoán phép đánh giá. Mi phép
đánh giá phi đảm bo nguyên tc “du = xy ra mi bước này phi ging như du =
d đoán ban đầu.
Để làm rõ, tôi xin phân tích cách suy nghĩ m li gii trong mt vài ví d sau:
II. Các thí d:
Thí d 1: (ĐH 2003-A)
Cho x, y, z > 0 tha mãn : x + y + z
1. Cmr:
P =
2
2
2
2
2
2
111
z
z
y
y
x
x +++++
82
Phân ch:
B1. D đoán du =: x = y = z = 1/3
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
LÊ ANH DŨNG GV THPT CHUYÊN HUNH MN ĐẠT –RCH GIÁ KIÊN GIANG
3
B2. Để làm mt du căn, ta có th suy nghĩ theo 2 hướng: mt du căn tng s hng
hoc nhp du căn mi s hng thành mt.
1. Nếu suy nghĩ theo hướng mt du căn tng s hng ta dùng BĐT Bunhiacopxki:
+
2
2
1
x
x + dng tng hai bình phương
BĐT BCS
ta cn tìm:
[] []
++ )??)(
x
x(
2
2
1
. . Du
= ca d đoán ban đầu là x =
1
và du = ca đánh giá BĐT BCS là
?
?
x
x/
=
1
.Như vy 2 s
còn li cn đin s có t l 3 :
1
= 9 : 1. Ta được :
x
x))(
x
x(
9
91
1
22
2
2
+++ . Tương t vi y, z
và cng li, ta được: P.
zyx
999
82 ++ + x+ y+ z.
+ Vế phi là tng các phân squen (BĐT Côsi )
zyxzyx ++
++
9111
. (Du = vn đảm bo)
82 P
zyx
zyx
++
+++
81
t
t)t(f
81
+==
(vi t = x + y + x (0 < t
). Kho sát hàm ta được đpcm. (Ti đây có em dùng BĐT Côsi
18
81
+
t
t không thu được kết qu vì đã vi phm nguyên tc du =)
2. Nếu suy nghĩ theo hướng nhp các du căn:
+ mi du căn là dng bình phương
tng 3 độ dài ca ba vectơ .
+ D đoán du = khi x = y = z =
1
. Khi đó 3 vectơ
u
= (x ;
x
1
),
= (y ;
y
1
) và
w
= (z ;
z
1
)
cùng hướng được tc đẳng thc sau xy ra được : P =
22
111
)
zyx
()xyx(wvuwvu +++++=++++
+ Ti đây thc hin các bước phân tích như 1.
Khi thay d kin x + y + z
bng d kin khác, chng hn: x + y + z
thì vế phi i
toán như thế nào ?
Thí d 2: (DBĐH - 2003)
Tìm GTNN, GTLN ca : P = sin
5
x + 3 cosx.
Phân ch:
Ta thy P cha mt n x suy nghĩ đầu tiên ca ta thường là dùng đạo hàm. Th đạo hàm :
f’(x) = 5sin
4
x.cosx 3 x
+ Chúng ta thy có mt nghim là sinx = 0 nhưng các nghim còn li ta không th m được.
Như vy hướng gii quyết khi đạo hàm trc tiếp là không kh thi. Nhưng qua đây cho ta có
d đoán được các đim mà ti đó đạt NN, LN s là các đim làm sinx = 0.(thường thì các
đim đạt max, min là các đim ti hn ca hàm s)
+ T điu này, khi ta biến đổi và s dng các bt đẳng thc để đánh giá phi luôn luôn có
du = ti các đim làm sinx = 0.
+ Mun đưa v mt n t, ta đặt t = cosx, nhưng sin
5
x không chuyn v t được
đánh giá
sin
5
x để h mt bc (sin
2
x, sin
4
x, . . . thì đưa v t = cosx được). Phi đánh giá như thế nào
để du =có được khi sinx = 0
sin
5
x
sin
4
x
Khi đó : sin
4
x = (1 t
2
)
2
f(x)
g(t) = (1 t
2
)
2
+ 3 t , t
[-1 ; 1].
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
LÊ ANH DŨNG GV THPT CHUYÊN HUNH MN ĐẠT –RCH GIÁ KIÊN GIANG
4
+ g(t) = 3 - 4t(1 t
2
)
hàm bc 3 nhưng ta không nhm nghim được (th bm máy
xem có nghim trong [-1 ; 1]
không có nghim
g(t) ch mang du) đánh giá g(t) để
chng minh g(t) có mt du
dùng BĐT hoc đạo hàm :
+ g(t) = 12t
2
4, g’’(t) = 0
21/t
±
=
. Lp BBT hoc để ý rng g’(
±
1), g’(
/
±
) > 0
g(t) > 0, ];[t 11
. Suy ra : max g(t) = g(1) (vn đảm bo du = như trên).
Thí d 3: (ĐH 2004-A)
Cho tam giác không tù ABC, tha mãn điu kin: cos2A +
22
cosB +
22
cosC = 3.
Tính các góc ca tam giác ABC.
Phân ch:
Bài toán yêu cu tính 3 góc trong khi đó ch cho mt đẳng thc ràng buc như vy ch có
cách dùng BĐT để đánh giá mt vế ln hơn hoc bng vế còn li.
+ D đoán du =: B = C = 45
0
và A = 90
0
. (B, C đối xng nên d đoán B = C, h s cosB
2
t đây d đoán B = 45
0
th vào thy tha.)
+ Ta thc hin biến đổi biu thc quen thuc : cosB + cosC = 2cos
CB
.cos
CB
+
, vi d
đoán B = C thì cos
CB
= 1, ta có th đánh giá cosB + cosC để chuyn v mt n : cosB +
cosC = 2cos
CB
.sin
A
2
A
sin
+ Vy : cos2A + 03
24
A
sin .
Đây là bài toán mt n ta có th
H1: Đặt t = sin
A
(t ];(
2
0 ) chuyn
f(t)=(2(2t
2
1)
2
–1) + 4
2
t –1= 8t
4
–8t
2
+4
2
t -1
f(t)=32t
3
16t + 4
2
không gii được nghim. (bm máy m nghim t ];(
2
0 thy không
có nghim
f’(t) ch có mt du )
f(t) lp BBT suy ra được f(t)
0 ,
t
f(t) 3
2
= )(f (
bài toán thường gp lp 12)
H2: Đánh giá cos2A để gim bt bc, có th phân tích theo hướng : cos2A = 2cos
2
A
1.Vi d đoán du = khi A = 90
0
trên, ta có th đánh giá cos
2
A như thế nào?Đánh
giá :cos
2
A
cosA (để đảm bo du = xy ra khi A = 90
0
)
+ Thu được : cosA + 03
24
A
sin
hay: –2sin
2
A
+ 04
2
sin24
A
.
Suy ra: 0)2
2
sin2(
2
A
sin
A
=
2
2
Thí d 4: (ĐH M Địa Cht - 99)
Gi s A, B, C là 3 góc mt tam giác. Tìm GTNN :
P =
CcosBcosAcos
1
1
1
+
+
+
+
Phân ch:
+ D đoán đim đạt GTNN: th mt s giá tr đặc bit và d đoán A = B (A, B đối xng)
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
LÊ ANH DŨNG GV THPT CHUYÊN HUNH MN ĐẠT –RCH GIÁ KIÊN GIANG
5
A , B
15
0
30
0
45
0
60
0
P
3
2
34
4
+
+
6/5 4/3 26/15
Vy d đoán A = B= 30
0
, C = 120
0
+ Vi giá tr d đoán ta để ý :
2 + cos2A = 2 + cos2B = 2 cos2C, và cn đánh giá
. Điu này trùng vi ch nhp các
phân s trongBĐT Côsi :
+ Vy : P
CcosBcosAcos
9
++
= Q
+ Mc tiêu bây gi là đi chng minh:
R = cos2A + cos2B cos2C
3/2 (giá tr ti đim d đoán, chiu
để đảm bo Q
6/5)
+ Biu thc ca R cha tng quen thuc ca tam giác : cos2A + cos2B = 2cos(A B).cos(A
+ B) =
- 2cos(A B). cosC và cos2C = 2cos
2
C 1. Vy :
R = - 2cos(A B).cosC 2cos
2
C + 1
+ Ti đây, có 2 suy nghĩ :
H1 : Khi A = B = 30
0
xy ra thì cos(A B) = 1 và cosC = =
1
)BAcos(
1
. T l này ging
t l phân tích thành bình phương trong biu thc ca R.
Ta th phân tích: R = - 2(cosC + )BAcos(
1
)
2
+ 1 +
1
cos
2
(A B)
3
. Đây là mc tiêu cn đi
ti.
H2 : Đánh giá R đưa v mt n. Theo d đoán thì cos(A B) = 1 xy ra được. Vy ta có
đánh giá quen thuc : cos(A B)
. Nếu nhân cosC vào 2 vế ta gp sai lm vì chưa biết du
cosC. Ta tránh bng cách :
- cos(A B).cosC
Ccos)BAcos( Ccos (du =đạt được ti các đim d đoán.). Vy :
R
-2cos
2
C + 2 Ccos + 1= -(
1
Ccos )
2
+
3
3
(hoc xét hàm )
Thí d 5: (ĐHSP Hà Ni 99)
Cho x, y, z
[0 ; 1]. Chng minh rng :
2(x
3
+ y
3
+ z
3
) (x
2
y + y
2
z + z
2
x)
3
Phân ch:
+ D đoán du =: hai s bng 1còn 1 s bng 0 hoc x = y = z = 1.
+ Vi d đoán trên làm thế nào để xut hin được vế trái ? Để làm xut hin x
2
y ta th xét
tích :
( 1- x
2
)(1 - y)
0 (đảm bo du = như d đoán) hay : x
2
y + 1 x
2
y
0
. Thc hin tương
t trên ta có :
y
2
z + 1 y
2
z
0
z
2
x + 1 z
2
x
0
+ Nếu cng 3 vế ta gn được bđt cn chng minh, ch thay 2(x
3
+ y
3
+ z
3
) bng tng : x
2
+ y
2
+ z
2
+ x + y + z. Vi gi thiết x, y, z
[0 ; 1] thì ta có th so sánh các lũy tha vi bc khác
nhau, do đó có th so sánh hai tng trên: x
3
x
2
x ; y
3
y
2
y và z
3
z
2
z. Cng các bđt ta
được đích cn phi ti.
Thí d 6: (ĐH- A- 2005)
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
LÊ ANH DŨNG GV THPT CHUYÊN HUNH MN ĐẠT –RCH GIÁ KIÊN GIANG
6
Cho x, y, z là các s dương tha mãn
111
4
xyz
++=
. Chng minh rng
:
111
1
222
xyzxyzxyz
++≤
++++++
Phân ch:
+ D đoán du = x = y = z = ¾
+ Vi d đoán đó thì 2x = y + z, x+ z = 2y, x + y = 2z ; mi phân s vế phi bây gi ging
vế phi ca BĐT nhp phân s quen thuc thc th 4 ca chiêu Côsi.
+ Đánh giá:
1111
242
.()
xyzxyz
≤+
+++
;
1111
242
()
xyzyxz
≤+
+++
;
1111
242
()
xyzzyx
≤+
+++
+ Vi d đoán x = y =z ta có th đánh giá :
1111
4
();...
xyxy
≤+
+
cng các BĐT y ta được đpcm.
Thí d 7:
Cho x, y, z > 0 tha mãn xyz = 1. Chng minh rng :
3333
33
11
1
33
xyyz
xz
xyxzyz
++++
++
++≥
Phân ch:
+ D đoán du =” : x = = = z = 1
+ Vi d đoán này thì 1 = x
3
= y
3
, mi phân s ta thy đều có dng tn chia tích, ta ng
Côsi để đánh giá tng đưa v tích:
33
3333
3
13
3
133
xyxy
xyxyxy
xyxy
xy
++
++=≥=
3333
33
11yz;zx
zyzx
++++≥
Suy ra : VT
333
xyyzzx
++
+ Kết hp vi gi thiết và vi d đoán du =thì
xyyzzx
==. Điu này trùng vi du hiu
ca BĐT Côsi, do đó dùng BĐT Côsi ta được:
VT
3
3
3
3333333
3333
()
..
xyz
xyyzzxxyyzzx
++==
Qua các ví d trên cng ta thy được tm quan trng ca vic đánh giá, d đoán du
=’xy ra các BĐT.Ngoài vic tránh cho ta nhng sai lm thường gp trong quá trình tìm
GTNN, GTLN thì vic d đoán du =còn cho chúng ta định hướng được phương pháp
chng minh(các cách đánh giá là hoàn toàn t nhiên ch kng phi ‘t trên tri rơi
xung’).Xin mi các em vn dng vào các i tp sau:
III.Bài tp đề ngh:
1> Tính các góc ca tam giác ABC biết rng :
a. sin
2
A + sin
2
B + 2sinAsinB =
9
+ 3cosC + cos
2
C
b. cosA+cosB cosC= -
4
2
7 B
cos
A
cos
C
sin ++
2>Tìm GTNN ca : P = 3sinx + 8cos
7
x
3> Cho x, y, z > 0. Chng minh rng : 3x + 2y + 4z zxyzxy 53 ++
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
LÊ ANH DŨNG GV THPT CHUYÊN HUNH MN ĐẠT –RCH GIÁ KIÊN GIANG
7
4> Cho a, b, c > 0 tha mãn a
2
+ b
2
+ c
2
= 1. Chng minh:
33
222222
+
+
+
+
+
b
a
c
a
b
b
a
5> Cho tam giác nhn ABC. Chng minh:
27
1
1
1
1
1
1
+
+
+
CcosBcosAcos
6> Cho 3 s x, y, z > 0 sao cho xy + yz + zx = xyz.
Chng minh rng : 3
2
22
22
2222
+
+
+
+
+
zx
xz
yz
zy
xy
yx
7> (ĐH A- 2005)
Cho x, y, z > 0 tha mãn : 4
111
=++
zyx
. Chng minh rng :
1
2
1
2
1
2
1
++
+
++
+
++ zyxzyxzyx
8> (ĐH D 2005)
Cho x, y, z > 0 tha : xyz=1. Cmr: 33
1
11
33
3333
++
+
++
+
++
zx
xz
yz
zy
xy
yx
Trên đây cũng ch là mt trong s rt nhiu cách suy nghĩ và dĩ nhiên nó cũng ch gii quyết
được mt vài dng BĐT c th mà thôi. Nhân đây tôi xin chân thành cm ơn Th.S Nguyn
Quc Lun đã đóng góp nhiu ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành bài viết này. Rt mong s
trao đổi ca các bn. Địa ch E-mail : rubidragon2005@yahoo.com
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
LÊ ANH DŨNG GV THPT CHUYÊN HUNH MN ĐẠT –RCH GIÁ KIÊN GIANG
8
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
| 1/8

Preview text:

TÌM LỜI GIẢI CÁC BÀI TOÁN BẤT ĐẲNG THỨC, GTLN – GTNN NHỜ DỰ ĐOÁN DẤU BẰNG Lê Anh Dũng
(G/v THPT chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang)
Các em h/s và các bạn thân mến, trong các đề thi TSĐH thường có một câu V là câu
khó (để chọn các cao thủ võ lâm) câu này những năm gần đây thường cho dưới dạng các
bài toán BĐT. Và thường thì các sĩ tử không biết bắt đầu từ đâu để giải quyết nó. Bài viết
này tôi sẽ truyền đạt cho các bạn một “tuyệt chiêu” võ công độc đáo (chỉ cần một chiêu thôi).
Sau khi học được “tuyệt chiêu” này các bạn sẽ thấy các vấn đề trở nên rất đơn giản.

Để lĩnh hội được “tuyệt chiêu” mà tôi tổng hợp từ vô số các chiêu thức của các môn
phái khác thì trước tiên các bạn phải nắm được một số “chiêu thức” bản đã.
1. Bất Đẳng thức Côsi (các chiêu này xem trong “Đại số 10”)

a. Bất Đẳng thức Cauchy cho 2 số :
Cho 2 số a, b ≥ 0 .Khi đó: a + b ≥ 2 ab . Dấu ‘=’ xảy ra khi a = b.
b. Bất Đẳng thức Cauchy cho 3 số :
Cho 3 số a, b, c ≥ 0 . Khi đó ta có: a + b + c ≥ 3 3 abc . Dấu ‘=’ xảy ra khi a = b = c. Nhận dạng:
+ Tìm nhỏ nhất của tổng khi biết tích.
+ Tìm lớn nhất của tích khi biết tổng, tổng bình phương.
+ Chứng minh tổng lớn hơn tích, tích chia tổng (tổng bình phương, . . .)
+ Dùng nhập các tổng, tổng nghịch đảo, . . . thành một.
Các BĐT cơ bản liên quan hay dùng : 1. a2 + b2 ≥ 2ab.
2. a2 + b2 + c2 ≥ ab + ac + bc .Dấu ‘=’ khi a = b = c. 1
3. a2 + b2 + c2 ≥ (a + b + c)2 ≥ ab + ac + bc . Dấu ‘=’ xảy ra khi a = b = c. 3 1 1 1 1 4
4. Với a, b > 0. Ta có : (a + b)( + ) ≥ 4 . Dấu ‘=’ xảy ra khi a = b (hay : + ≥ ) a b a b a + b 1 1 1
5. Với a, b, c > 0. Ta có : (a + b + c)( +
+ ) ≥ 9 . Dấu ‘=’ xảy ra khi a = b = c (hay : a b c 1 + 1 + 1 ≥ 9 ) . a b c a + b + c
Ý nghĩa của các bất đẳng thức 4, 5 là cho phép ta nhập các phân số thành một do đó rất
thuận lợi cho việc xét hàm với một ẩn.

2. Bất Đẳng Thức Bunhiacopxki –BĐT Trị Tuyệt Đối :
Trong chương trình thi Đại Học chúng ta chỉ được áp dụng BĐT Cauchy cho 2 và 3 số không
âm và bất đẳng thức Bunhiacopxki cho 2 cặp số.
a b . + a b . ≤ (a2 + a2 )(b2 + b2 ) 1 1 2 2 1 2 1 2 a a Dấu ‘=’ xảy ra khi 1 2 = (Nếu bỏ dấu
thì cần thêm ≥ 0 nữa) b b 1 2 b. Nhận dạng:
+ Tổng các cặp số có tích không đổi.
+ Tổng bình phương bằng một số không đổi.
LÊ ANH DŨNG –GV THPT CHUYÊN HUỲNH MẪN ĐẠT –RẠCH GIÁ KIÊN GIANG 1
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com c. Ứng dụng
+ Nhập các tổng bình phương thành một.
3. Khảo sát hàm số
Trên đây là các vấn đề mà Đại Hội Anh Hùng thường ra để chọn cao thủ. Hi vọng các sĩ tử nắm
được các chiêu thức cơ bản này để lĩnh hội cho tốt.

Khi tìm GTNN, GTLN các em thường mắc phải sai lầm phổ biến trong việc tìm giá trị
của biến tại các điểm đạt max, min đó là : thực hiện liên tiếp nhiều bước đánh giá nhưng dấu
‘=’ tại mỗi bước là không như nhau do đó không có dấu ‘=’ để xảy ra đẳng thức cuối. Xét bài toán:
Tìm GTLN của f(x) = sin5x + 3 cosx, có bạn đã giải như sau: π
Chỉ cần xét trong x[0 ; ].Ta có:sin5x sinx suy ra : f(x) sinx + 3 cosx 2 π
Mặt khác : sinx + 3 cosx = 2sin(x + ) ≤ 2 . 3 Vậy f(x)max = 2.
Nhận xét :
bài giải trên sai (bài giải đúng xem ở dưới) do đã vướng sai lầm trong tìm dấu
‘=’. f(x) không thể đạt giá trị bằng 2 được vì để tới BĐT cuối chúng ta đã thực hiện 2 phép biến đổi :
+ lần 1: sin5x sinx ; dấu ‘=’ khi x = 0, π /2.
+ lần 2: 2sin(x + π / 6 ) ≤ 2 ; dấu ‘=’ khi x= π / 6
Như vậy, khi thực hiện mỗi bước biến đổi ta thường tự đặt ra câu hỏi:
+ Khi thực hiện các bước biến đổi như vậy thì liệu dấu ‘=’ có đạt được ở bước cuối cùng không ?
+ Đánh giá như thế nào để có thể đưa về vế còn lại được hay không ?
Mặc dù bài toán có thể thực hiện liên tiếp nhiều bước biến đổi nhưng để dấu ‘=’ đạt được
thì ở mỗi bước dấu ‘=’ cũng phải giống như dấu ‘=’ ở đẳng thức cuối cùng. Vậy thì tại sao
ta không dự đoán trước dấu ‘=’ của BĐT (hoặc giá trị mà tại đó biểu thức đạt max, min)
rồi từ đó mới định hướng phương pháp đánh giá
?. Đây là một cách phân tích tìm lời giải
mà tôi muốn giới thiệu. Để có hướng suy nghĩ đúng chúng ta thực hiện các bước phân tích sau:
I.Phân tích –tìm lời giải:
1
.Dự đoán dấu ‘=’ của BĐT hay các điểm mà tại đó đạt GTLN, GTNN.
2.Từ dự đoán dấu “=”, kết hợp với các BĐT quen thuộc dự đoán phép đánh giá. Mỗi phép
đánh giá phải đảm bảo nguyên tắc “dấu ‘=’ xảy ra ở mỗi bước này phải giống như dấu ‘=’ dự đoán ban đầu”.
Để làm rõ, tôi xin phân tích cách suy nghĩ tìm lời giải trong một vài ví dụ sau: II. Các thí dụ:
Thí dụ 1:
(ĐH 2003-A)
Cho x, y, z > 0 thỏa mãn : x + y + z ≤ 1. Cmr: 1 1 1 P = 2 2 2 x + + y + + z + ≥ 82 2 2 2 x y z Phân tích:
B1. Dự đoán dấu ‘=’: x = y = z = 1/3
LÊ ANH DŨNG –GV THPT CHUYÊN HUỲNH MẪN ĐẠT –RẠCH GIÁ KIÊN GIANG 2
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
B2. Để làm mất dấu căn, ta có thể suy nghĩ theo 2 hướng: mất dấu căn ở từng số hạng
hoặc nhập dấu căn ở mỗi số hạng thành một.
1. Nếu suy nghĩ theo hướng mất dấu căn ở từng số hạng ta dùng BĐT Bunhiacopxki: 1 1 + 2 x +
ở dạng tổng hai bình phương → BĐT BCS → ta cần tìm: (x2 + . . Dấu 2 [ )( ] ? + [ ] ? ) ≥ 2 x x 1 1/ x ?
‘=’ của dự đoán ban đầu là x = và dấu ‘=’ của đánh giá BĐT BCS là = .Như vậy 2 số 3 x ? 1 2 1 2 2 9
còn lại cần điền sẽ có tỉ lệ 3 : = 9 : 1. Ta được : (x + )(1 + 9 ) ≥ x + . Tương tự với y, z 3 x 2 x 9 9 9
và cộng lại, ta được: P. 82 ≥ + + + x+ y+ z. x y z
+ Vế phải là tổng các phân sốquen (BĐT Côsi ) → 1 + 1 + 1 ≥ 9 81
. (Dấu ‘=’ vẫn đảm bảo) → 82 P ≥ 81 x + y + z + = f (t) = t + x y z x + y + z x + y + z t
(với t = x + y + x (0 < t ≤1 ). Khảo sát hàm ta được đpcm. (Tới đây có em dùng BĐT Côsi 81 t +
≥18 không thu được kết quả vì đã vi phạm nguyên tắc dấu ‘=’) t
2. Nếu suy nghĩ theo hướng nhập các dấu căn:
+ Ở mỗi dấu căn là dạng bình phương → tổng 3 độ dài của ba vectơ . 1 1 1 1
+ Dự đoán dấu ‘=’ khi x = y = z = . Khi đó 3 vectơ u = (x ; ), v = (y ; ) và w = (z ; ) 3 x y z
cùng hướng được tức đẳng thức sau xảy ra được : P = 1 1 1 2 2
u + v + w ≥ u + v + w = (x + y + x) + ( + + ) x y z
+ Tới đây thực hiện các bước phân tích như 1.
Khi thay dữ kiện x + y + z ≤1 bằng dữ kiện khác, chẳng hạn: x + y + z ≤ 2 thì vế phải bài toán như thế nào ?
Thí dụ 2: (DBĐH - 2003)
Tìm GTNN, GTLN của : P = sin5x + 3 cosx. Phân tích:
Ta thấy P chứa một ẩn x suy nghĩ đầu tiên của ta thường là dùng đạo hàm. Thử đạo hàm : f’(x) = 5sin4x.cosx – 3 x
+ Chúng ta thấy có một nghiệm là sinx = 0 nhưng các nghiệm còn lại ta không thể tìm được.
Như vậy hướng giải quyết khi đạo hàm trực tiếp là không khả thi. Nhưng qua đây cho ta có
dự đoán được các điểm mà tại đó đạt NN, LN sẽ là các điểm làm sinx = 0.(thường thì các
điểm đạt max, min là các điểm tới hạn của hàm số)
+ Từ điều này, khi ta biến đổi và sử dụng các bất đẳng thức để đánh giá phải luôn luôn có
dấu ‘=’ tại các điểm làm sinx = 0.
+ Muốn đưa về một ẩn t, ta đặt t = cosx, nhưng sin5x không chuyển về t được → đánh giá
sin5x để hạ một bậc (sin2x, sin4x, . . . thì đưa về t = cosx được). Phải đánh giá như thế nào
để dấu ‘=’có được khi
sinx = 0 → sin5x ≤ sin4x →Khi đó : sin4x = (1 – t2)2
f(x) ≤ g(t) = (1 – t2)2 + 3 t , t∈[-1 ; 1].
LÊ ANH DŨNG –GV THPT CHUYÊN HUỲNH MẪN ĐẠT –RẠCH GIÁ KIÊN GIANG 3
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
+ g’(t) = 3 - 4t(1 – t2) → hàm bậc 3 nhưng ta không nhẩm nghiệm được (thử bấm máy
xem có nghiệm trong [-1 ; 1] → không có nghiệm → g’(t) chỉ mang dấu) đánh giá g’(t) để
chứng minh g’(t) có một dấu → dùng BĐT hoặc đạo hàm :
+ g”(t) = 12t2 – 4, g’’(t) = 0 ⇔ t = 1
± / 2 . Lập BBT hoặc để ý rằng g’( ± 1), g’( ±1/ 2 ) > 0⇒ g’(t) > 0, t ∀ ∈[− ; 1 ]
1 . Suy ra : max g(t) = g(1) (vẫn đảm bảo dấu ‘=’ như ở trên).
Thí dụ 3: (ĐH 2004-A)
Cho tam giác không tù ABC, thỏa mãn điều kiện: cos2A + 2 2 cosB + 2 2 cosC = 3.
Tính các góc của tam giác ABC. Phân tích:
Bài toán yêu cầu tính 3 góc trong khi đó chỉ cho một đẳng thức ràng buộc như vậy chỉ có
cách dùng BĐT để đánh giá một vế lớn hơn hoặc bằng vế còn lại.
+ Dự đoán dấu ‘=’: B = C = 450 và A = 900. (B, C đối xứng nên dự đoán B = C, hệ số cosB
là 2 từ đây dự đoán B = 450 thử vào thấy thỏa.) B − C B + C
+ Ta thực hiện biến đổi biểu thức quen thuộc : cosB + cosC = 2cos .cos , với dự 2 2 đ B − C oán B = C thì cos
= 1, ta có thể đánh giá cosB + cosC để chuyển về một ẩn : cosB + 2 B − C A A cosC = 2cos .sin ≤ 2sin 2 2 2 A + Vậy : cos2A + 4 2 sin − 3 ≥ 0 . 2
Đây là bài toán một ẩn ta có thể A 2 H1: Đặt t = sin (t ∈(0; ] ) chuyển 2 2
f(t)=(2(2t2 – 1)2–1) + 4 2 t –1= 8t4 –8t2 +4 2 t -1 2
f’(t)=32t3–16t + 4 2 → không giải được nghiệm. (bấm máy tìm nghiệm t∈(0; ] thấy không 2 2
có nghiệm → f’(t) chỉ có một dấu ) → f”(t) lập BBT suy ra được f’(t) ≥ 0 , ∀t ⇒ f(t) ≤ f ( ) = 3 ( 2
bài toán thường gặp ở lớp 12)
H2: Đánh giá cos2A để giảm bớt bậc, có thể phân tích theo hướng : cos2A = 2cos2A –
1.Với dự đoán dấu ‘=’ khi A = 900 ở trên, ta có thể đánh giá cos2A như thế nào?Đánh
giá :cos2A ≤ cosA (để đảm bảo dấu ‘=’ xảy ra khi A = 900) A
+ Thu được : cosA + 4 2 sin − 3 ≥ 0 2 A A hay: –2sin2 + 4 2 sin − 4 ≥ 0 . 2 2 A 2 Suy ra: − A ( 2 sin − ) 2 2 ≥ 0 ⇒ sin = → 2 2 2
Thí dụ 4: (ĐH Mỏ Địa Chất - 99)
Giả sử A, B, C là 3 góc một tam giác. Tìm GTNN : 1 1 1 P = + + 2 + cos A 2 2 + cos2B 2 − cos C 2 Phân tích:
+ Dự đoán điểm đạt GTNN: thử một số giá trị đặc biệt và dự đoán A = B (A, B đối xứng)
LÊ ANH DŨNG –GV THPT CHUYÊN HUỲNH MẪN ĐẠT –RẠCH GIÁ KIÊN GIANG 4
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com A , B 150 300 450 600 P 4 2 + 6/5 4/3 26/15 4 + 3 3
Vậy dự đoán A = B= 300, C = 1200
+ Với giá trị dự đoán ta để ý :
2 + cos2A = 2 + cos2B = 2 – cos2C, và cần đánh giá ≥ . Điều này trùng với cách nhập các phân số trongBĐT Côsi : 9 + Vậy : P ≥ = Q 6 + cos A 2 + cos2B − cos C 2
+ Mục tiêu bây giờ là đi chứng minh:
R = cos2A + cos2B – cos2C ≤ 3/2 (giá trị tại điểm dự đoán, chiều ≤ để đảm bảo Q ≥ 6/5)
+ Biểu thức của R chứa tổng quen thuộc của tam giác : cos2A + cos2B = 2cos(A – B).cos(A + B) =
- 2cos(A – B). cosC và cos2C = 2cos2C – 1. Vậy :
R = - 2cos(A – B).cosC – 2cos2C + 1
+ Tới đây, có 2 suy nghĩ : 1 1
H1 : Khi A = B = 300 xảy ra thì cos(A – B) = 1 và cosC = − = − co A s( − ) B . Tỉ lệ này giống 2 2
tỉ lệ phân tích thành bình phương trong biểu thức của R. 1 1 3
Ta thử phân tích: R = - 2(cosC + co A s( − ) B )2 + 1 + cos2(A – B) ≤
. Đây là mục tiêu cần đi 2 2 2 tới.
H2 : Đánh giá R đưa về một ẩn. Theo dự đoán thì cos(A – B) = 1 xảy ra được. Vậy ta có
đánh giá quen thuộc : cos(A – B) ≤1 . Nếu nhân cosC vào 2 vế ta gặp sai lầm vì chưa biết dấu
cosC. Ta tránh bằng cách : - cos(A – B).cosC ≤ co A s( − ) B c C os ≤ c C
os (dấu ‘=’ đạt được tại các điểm dự đoán.). Vậy : 1 3 3 R ≤ -2cos2C + 2 c C os + 1= -( c C os
− )2 + ≤ (hoặc xét hàm ) 2 2 2
Thí dụ 5: (ĐHSP Hà Nội – 99)
Cho x, y, z ∈[0 ; 1]. Chứng minh rằng :
2(x3 + y3 + z3) – (x2y + y2z + z2x) ≤ 3 Phân tích:
+ Dự đoán dấu ‘=’: hai số bằng 1còn 1 số bằng 0 hoặc x = y = z = 1.
+ Với dự đoán trên làm thế nào để xuất hiện được vế trái ? Để làm xuất hiện x2y ta thử xét tích :
( 1- x2)(1 - y) ≥ 0 (đảm bảo dấu ‘=’ như dự đoán) hay : x2y + 1 – x2 – y ≥ 0 . Thực hiện tương tự trên ta có : y2z + 1 – y2 – z ≥ 0 z2x + 1 – z2 – x ≥ 0
+ Nếu cộng 3 vế ta gần được bđt cần chứng minh, chỉ thay 2(x3 + y3 + z3) bằng tổng : x2 + y2
+ z2 + x + y + z. Với giả thiết x, y, z ∈[0 ; 1] thì ta có thể so sánh các lũy thừa với bậc khác
nhau, do đó có thể so sánh hai tổng trên: x3 ≤ x2 ≤ x ; y3 ≤ y2 ≤ y và z3 ≤ z2 ≤ z. Cộng các bđt ta
được đích cần phải tới.
Thí dụ 6: (ĐH- A- 2005)
LÊ ANH DŨNG –GV THPT CHUYÊN HUỲNH MẪN ĐẠT –RẠCH GIÁ KIÊN GIANG 5
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 1 1 1
Cho x, y, z là các số dương thỏa mãn
+ + = 4 . Chứng minh rằng x y z 1 1 1 : + + ≤1 2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z Phân tích:
+ Dự đoán dấu ‘=’ x = y = z = ¾
+ Với dự đoán đó thì 2x = y + z, x+ z = 2y, x + y = 2z ; mỗi phân số ở vế phải bây giờ giống
vế phải của BĐT nhập phân số quen thuộc ở thức thứ 4 của chiêu “Côsi”. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 + Đánh giá: ≤ .( + ) ; ≤ ( + ) ; ≤ ( + ) 2x + y + z 4 2x y + z x + 2y + z 4 2y x + z x + y + 2z 4 2z y + x 1 1 1 1
+ Với dự đoán x = y =z ta có thể đánh giá :
≤ ( + );... cộng các BĐT này ta được đpcm. x + y 4 x y Thí dụ 7: 3 3 3 3 3 3 1+ x + y 1 + x + z 1+ y + z
Cho x, y, z > 0 thỏa mãn xyz = 1. Chứng minh rằng : + + ≥ 3 3 xy xz yz Phân tích:
+ Dự đoán dấu “=” : x = = = z = 1
+ Với dự đoán này thì 1 = x3= y3, ở mỗi phân số ta thấy đều có dạng tổn chia tích, ta dùng
Côsi để đánh giá tổng đưa về tích: 3 3 1+ x + y 3xy 3 3 3 3 3 3 1+ x + y ≥ 3 x y = 3xy ⇒ ≥ = xy xy xy 3 3 3 3 3 3 1+ y + z ≥ ; 1+ z + x ≥ zy zx 3 3 3 Suy ra : VT ≥ + + xy yz zx
+ Kết hợp với giả thiết và với dự đoán dấu ‘=’thì xy = yz = zx . Điều này trùng với dấu hiệu
của BĐT Côsi, do đó dùng BĐT Côsi ta được: 3 3 3 3 3 3 3 ( 3) VT 3 ≥ + + ≥ 33 . . = 3 = 3 3 xy yz zx xy yz zx xyz
Qua các ví dụ trên chúng ta thấy được tầm quan trọng của việc đánh giá, dự đoán dấu
‘=’xảy ra ở các BĐT.Ngoài việc tránh cho ta những sai lầm thường gặp trong quá trình tìm
GTNN, GTLN thì việc dự đoán dấu ‘=’còn cho chúng ta định hướng được phương pháp
chứng minh(các cách đánh giá là hoàn toàn tự nhiên chứ không phải ‘từ trên trời rơi
xuống’).Xin mời các em vận dụng vào các bài tập sau:
III.Bài tập đề nghị:
1> Tính các góc của tam giác ABC biết rằng : 9
a. sin2A + sin2B + 2sinAsinB = + 3cosC + cos2C 4 7 C A B
b. cosA+cosB – cosC= - + 2sin + 4 cos cos 2 2 2 2
2>Tìm GTNN của : P = 3sinx + 8cos7x
3> Cho x, y, z > 0. Chứng minh rằng : 3x + 2y + 4z ≥ xy + 3 yz + 5 zx
LÊ ANH DŨNG –GV THPT CHUYÊN HUỲNH MẪN ĐẠT –RẠCH GIÁ KIÊN GIANG 6
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com a b c 3 3
4> Cho a, b, c > 0 thỏa mãn a2 + b2 + c2 = 1. Chứng minh: + + ≥ 2 2 2 2 2 2 b + c a + c a + b 2  1   1   1 
5> Cho tam giác nhọn ABC. Chứng minh: 1 +   1 +   1 +  ≥ 27  c A os   c B os   c C os 
6> Cho 3 số x, y, z > 0 sao cho xy + yz + zx = xyz. 2 2 2 x + y 2 2 2 y + z 2 2 2 z + x Chứng minh rằng : + + ≥ 3 xy yz zx 7> (ĐH – A- 2005) 1 1 1
Cho x, y, z > 0 thỏa mãn : + + = 4 . Chứng minh rằng : x y z 1 1 1 + + ≤1 2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z 8> (ĐH – D – 2005) 1 3 3 + x + y 1 3 3 + y + z 1 3 3 + z + x
Cho x, y, z > 0 thỏa : xyz=1. Cmr: + + ≥ 3 3 xy yz zx
Trên đây cũng chỉ là một trong số rất nhiều cách suy nghĩ và dĩ nhiên nó cũng chỉ giải quyết
được một vài dạng BĐT cụ thể mà thôi. Nhân đây tôi xin chân thành cảm ơn Th.S Nguyễn
Quốc Luận đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành bài viết này. Rất mong sự
trao đổi của các bạn. Địa chỉ E-mail : rubidragon2005@yahoo.com
LÊ ANH DŨNG –GV THPT CHUYÊN HUỲNH MẪN ĐẠT –RẠCH GIÁ KIÊN GIANG 7
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
LÊ ANH DŨNG –GV THPT CHUYÊN HUỲNH MẪN ĐẠT –RẠCH GIÁ KIÊN GIANG 8
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com