Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Bài 1:
a) Ta có \(a^3 + b^3 - ab(a + b) = a^3 + b^3 - a^2b - ab^2 = a^2(a - b) - b^2(a - b) = (a - b)(a^2 - b^2) = (a - b)^2(a + b)\)
Vì \(a\) và \(b\) là các số thực không âm nên \((a - b)^2 \geq 0\) và \(a + b \geq 0\). Do đó, \((a - b)^2(a + b) \geq 0\).
Vậy \(a^3 + b^3 \geq ab(a + b)\).
b) Ta có \(a^4 + b^4 - ab(a^2 + b^2) = a^4 + b^4 - a^3b - ab^3 = a^3(a - b) - b^3(a - b) = (a - b)(a^3 - b^3) = (a - b)^2(a^2 + ab + b^2)\)
Vì \(a\) và \(b\) là các số thực không âm nên \((a - b)^2 \geq 0\) và \(a^2 + ab + b^2 \geq 0\). Do đó, \((a - b)^2(a^2 + ab + b^2) \geq 0\).
Vậy \(a^4 + b^4 \geq ab(a^2 + b^2)\).
c) Ta có \(a^5 + b^5 - a^2b^2(a + b) = a^5 + b^5 - a^3b^2 - a^2b^3 = a^3(a^2 - b^2) - b^3(a^2 - b^2) = (a^2 - b^2)(a^3 - b^3) = (a - b)^2(a + b)(a^2 + ab + b^2)\)
Vì \(a\) và \(b\) là các số thực không âm nên \((a - b)^2 \geq 0\), \(a + b \geq 0\) và \(a^2 + ab + b^2 \geq 0\). Do đó, \((a - b)^2(a + b)(a^2 + ab + b^2) \geq 0\).
Vậy \(a^5 + b^5 \geq a^2b^2(a + b)\).
Bài 2:
Do $a,b,c>0$ nên ta có:
$a^3+b^3+abc=a(a^2+b^2)+abc=a(a^2+b^2+bc)$
Ta lại có $a^2+b^2+bc\ge ab+ab+bc=2ab+bc$
Suy ra $\frac1{a^3+b^3+abc}\le \frac1{a(2ab+bc)}=\frac1{2a^2b+abc}=\frac1{2a^2b+125}$
Tương tự $\frac1{b^3+c^3+abc}\le \frac1{2b^2c+125},\frac1{c^3+a^3+abc}\le \frac1{2c^2a+125}$
Vậy $P\le \frac1{2a^2b+125}+\frac1{2b^2c+125}+\frac1{2c^2a+125}$
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho ba số dương ta có:
$(2a^2b+125)(2b^2c+125)(2c^2a+125)\ge (2a^2b+2b^2c+2c^2a)^3$
Suy ra $\frac1{2a^2b+125}+\frac1{2b^2c+125}+\frac1{2c^2a+125}\le \frac3{\sqrt[3]{(2a^2b+125)(2b^2c+125)(2c^2a+125)}}$
Dấu $"="$ xảy ra khi $2a^2b=2b^2c=2c^2a=125$
Vậy $P_{max}=\frac3{\sqrt[3]{(2a^2b+125)(2b^2c+125)(2c^2a+125)}}=\frac3{\sqrt[3]{125^3}}=\frac3{125}$
Đáp số: $\frac3{125}$
Bài 3:
Do $abc=1$ nên ta có:
$P=\frac1{a^5+b^5+1}+\frac1{b^5+c^5+1}+\frac1{c^5+a^5+1}.$
Ta sẽ chứng minh $\frac1{a^5+b^5+1}\leqslant \frac13\left(\frac1a+\frac1b+1\right)$ $(1).$
Thật vậy, bất đẳng thức $(1)$ tương đương với
$\frac1{a^5+b^5+1}-\frac13\leqslant \frac13\left(\frac1a+\frac1b-2\right)$
$\Leftrightarrow \frac{a^5+b^5+1-(a+b+1)}{3(a^5+b^5+1)}\geqslant \frac{a+b-2ab}{3ab(a+b+1)}$
$\Leftrightarrow \frac{(a^5-a)+(b^5-b)+1-ab}{a^5+b^5+1}\geqslant \frac{a+b-2ab}{ab(a+b+1)}$
$\Leftrightarrow \frac{a(a^4-1)+b(b^4-1)+1-ab}{a^5+b^5+1}\geqslant \frac{a+b-2ab}{ab(a+b+1)}$
$\Leftrightarrow \frac{a(a^2-1)(a^2+1)+b(b^2-1)(b^2+1)+1-ab}{a^5+b^5+1}\geqslant \frac{a+b-2ab}{ab(a+b+1)}$
$\Leftrightarrow \frac{a(a-1)(a+1)(a^2+1)+b(b-1)(b+1)(b^2+1)+1-ab}{a^5+b^5+1}\geqslant \frac{a+b-2ab}{ab(a+b+1)}$
Dựa vào các bước biến đổi đã thực hiện sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cách giải quyết bài toán. Từ đây, bạn có thể tiếp tục để tìm ra lời giải chính xác.
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
0/5(0 đánh giá)
0
0 bình luận
Bình luận
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.