SlideShare a Scribd company logo
www.VNMATH.com
   BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG
Lời nói đầu : Thực hiện nhiệm vụ năm học 2008 – 2009, Trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh
Hòa khuyến khích các giáo viên dạy môn chuyên, làm chuyên đề để xây dựng tài nguyên của tổ chuyên
môn.
Chính vì vậy tôi đã thực hiện và làm chuyên đề về :
                                        BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI
                  TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG
Trong các kì thi tuyển sinh đại học và cao đẳng, có một hay hai câu khó để phân loại thí sinh và
thường có một câu về bất đẳng thức.
1) Định lý (Bất đẳng thức Cô si) :
Cho n số thực không âm : a1 ; a2 ; ...; an
Ta có :
                                      a1 + a2 + ... + an   √
                                                         ≥ n a1 a2 ...an
                                              n
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi
                                              a1 = a2 = · · · = an

2) Một số bất đẳng thức liên quan đến bất đẳng thức Cô si :
2.1) Các Bất đẳng thức dạng phân thức
Với x, y > 0. Ta có :
                                             1 1   4
                                              + ≥                (1)
                                             x y  x+y
                                              1      4
                                                ≥                (2)
                                             xy   (x + y)2
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y.
Với x, y, z > 0. Ta có :
                                       1 1 1    9
                                        + + ≥                          (3)
                                       x y z  x+y+z
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y = z.
2.2) Các bất đẳng thức dạng đa thức :

                                    x2 + y 2 + z 2 ≥ xy + yz + zx        (4)

                                   3 x2 + y 2 + z 2 ≥ (x + y + z)2           (5)

                                  (x + y + z)2 ≥ 3 (xy + yz + zx)            (6)

Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y = z.
3) MỘT SỐ BÀI TOÁN THI ĐẠI HỌC :
Bài toán 1 : Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2005
Cho x, y, z là các số thực dương thỏa mãn :
                                                1 1 1
                                                 + + =4
                                                x y z

Huỳnh Kim Linh                                                                     Trang thứ 1 trong 12 trang
www.VNMATH.com
   BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG

Chứng minh rằng :
                                        1          1          1
                                              +          +           ≤ 1.
                                    2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z
Lời giải :
Cách 1 :
Áp dụng bất đẳng thức :
                                                 1 1   4
                                                  + ≥
                                                 x y  x+y
Với x, y > 0, ta được :

              1 1 1                 1 1   1 1   1 1     1   1   1
     8=2       + +          =        +  +  +  +  +  ≥4    +   +                                            (1)
              x y z                 x y   y z   z x    x+y y+z z+x

Tương tự
                           1         1      1        1    1     1            1      1         1
                    2     x+y
                                +   y+z
                                          +z+x
                                                = x+y + x+z x+y         +   y+z    y+z
                                                                                         +   z+x
                               1             1         1
                    ≥4      2x+y+z
                                      +   x+2y+z
                                                 + x+y+2z   (2)

Từ (1) và (2) suy ra

                 1          1          1                           1          1          1
   8≥8                 +          +                        ⇔             +          +           ≤ 1.
             2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z                  2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z

Đẳng thức xảy ra khi
                                                       3
                                                 x=y=z= .
                                                       4
Cách 2 :
Áp dụng bất đẳng thức :
                                                 1 1   4
                                                  + ≥
                                                 x y  x+y
với x, y > 0, và bất đẳng thức Côsi ta có :
                                                                        √          √
                            2x + y + z = (x + y) + (x + z) ≥ 2              xy +       xz

Do đó :
                               1        1              1            1    1  1
                                      ≤         √        √      ≤       √ +√
                           2x + y + z   2           xy + xz         8    xy  xz
Tương tự :
                                              1        1    1  1
                                                     ≤     √ +√
                                          x + 2y + z   8    xy  yz

                                              1        1    1  1
                                                     ≤     √ +√
                                          x + y + 2z   8    xz  yz

Cộng vế theo vế 3 bất đẳng thức trên ta được :

                    1          1          1        1                 1  1  1
                          +          +           ≤                  √ +√ +√                        (3)
                2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z   4                 xy yz  zx



Huỳnh Kim Linh                                                                           Trang thứ 2 trong 12 trang
www.VNMATH.com
   BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG

Mặt khác theo bất đẳng thức Côsi

                   1     1 1   1      1 1   1 1 1   1  1  1
              4=          +  +         +  +    +  ≥√ +√ +√                                    (4)
                   2     x y   2      y z   2 z x   xy yz  zx

Từ (3) và (4) suy ra :

                                  1          1          1
                                        +          +           ≤ 1.
                              2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z

Cách 3 : Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho 4 số dương

                                                      1 1 1 1
                               (x + x + y + z)         + + +                ≥ 16
                                                      x x y z

Suy ra
                                         1        1            2 1 1
                                                ≤               + +
                                     2x + y + z   16           x y z
Tương tự
                                         1        1            1 2 1
                                                ≤               + +
                                     x + 2y + z   16           x y z
                                         1        1            1 1 2
                                                ≤               + +
                                     x + y + 2z   16           x y z
Cộng vế theo vế 3 bất đẳng thức trên ta được :
                                  1          1          1
                                        +          +           ≤ 1.
                              2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z

Mở rộng bài toán 1 :
Cho n số thực dương cho trước :
                                                a1 , a 2 , . . . a n

thỏa điều kiện :
                                          1   1         1
                                            +   + ··· +    =k
                                          a1 a2         an
Với n > 1 và k > 0 cho trước. Chứng minh rằng :
             1                                1                                     1                           k
                             +                                +· · ·+                                 ≤
m1 a1 + m2 a2 + · · · + mn an m2 a1 + · · · + mn an−1 + m1 an         mn a1 + m1 a2 + · · · + mn−1 an   m1 + m2 +

Bài toán 2 : Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2005
Chứng minh rằng : với mọi x ∈ R ta có :
                                     x           x              x
                                12         15          20
                                         +           +              ≥ 3x + 4x + 5x
                                5          4           3

Khi nào đẳng thức xảy ra.
Lời giải :




Huỳnh Kim Linh                                                                       Trang thứ 3 trong 12 trang
www.VNMATH.com
   BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG

Áp dụng bất đẳng thức Côsi
                                              x            x                         x            x
                                         12           15                    12               15
                                          5
                                                  +    4
                                                               ≥2            5                4
                                                                                                      = 2.3x
                                              x            x                         x            x
                                         15           20                    15               20
                                          4
                                                  +    3
                                                               ≥2            4                3
                                                                                                      = 2.5x
                                              x            x                         x            x
                                         12           20                    12               20
                                          5
                                                  +    3
                                                               ≥2            5                3
                                                                                                      = 2.4x

Cộng vế theo vế ba bất đẳng thức trên ta được :
                                              x                x                 x
                                     12               15                 20
                                                  +                +                 ≥ 3x + 4x + 5x
                                     5                4                  3
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi
                                                  x                x                     x
                                           12              15                   20
                                                      =                 =                    ⇔ x = 0.
                                           5               4                    3
Đặt a = 3, b = 4, c = 5 ta đi đến bài toán tổng quát sau :
Mở rộng bài toán 2 :
Cho a, b, c là ba số thực dương tùy ý. Chứng minh rằng : với mọi x ∈ R, ta có :
                                              x                x                 x
                                      ab              bc                 ca
                                                  +                +                 ≥ ax + b x + c x
                                      c               a                   b

Bài toán 3 : Đề thi tuyển sinh Đại học khối D năm 2005
Cho các số thực dương x, y, z thỏa xyz = 1. Chứng minh rằng :
                      √                 √               √
                         1 + x3 + y 3     1 + y3 + z3     1 + z 3 + x3   √
                                      +               +                ≥3 3
                             xy              yz              zx

Lời giải :
Đặt                                  √                             √                                  √
                                         1 + x3 + y 3                  1 + y3 + z3                        1 + z 3 + x3
                               P =                    +                            +
                                            xy                            yz                                 zx
Áp dụng bất đẳng thức Côsi
                                                               √
                                              1 + x3 + y 3 ≥ 3 3 x3 y 3 = 3xy
                                                               √
                                              1 + y 3 + z 3 ≥ 3 3 y 3 z 3 = 3yz
                                                               √3
                                              1 + z 3 + x3 ≥ 3 z 3 x3 = 3zx
Từ đó suy ra
                                √      √      √
                       √          xy     yz     zx                          √      1  1  1
                 P ≥       3         +      +                          =        3 √ +√ +√                                 (1)
                                 xy     yz     zx                                  xy yz  zx

Lại áp dụng bất đẳng thức Côsi
                                      1   1   1     1
                                     √ + √ + √ ≥ 3√     =3                                                   (2)
                                      xy  yz  zx  2 xyz



Từ (1) và (2) suy ra điều cần chứng minh.
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y = z = 1.

Huỳnh Kim Linh                                                                                                     Trang thứ 4 trong 12 trang
www.VNMATH.com
   BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG

Mở rộng bài toán 3 :
Cho các số thực dương
                                                               a1 , a 2 , . . . a n

thỏa mãn :
                                                            a1 . a2 · · · an = 1

Chứng minh rằng :
               m
                   1 + ap + · · · ap
                        1          n−1
                                               m
                                                    1 + ap + · · · ap
                                                          2           n
                                                                                      m
                                                                                          1 + ap + ap + · · · ap
                                                                                               n    1          n−2                 √
                                     q   +                          q   + ··· +                                 q                ≥nmn
                   (a1 a2 · · · an−1 )             (a2 a3 · · · an )                        (an a1 · · · an−2 )

Trong đó
                                                                    m≥2

là số nguyên dương, p, q là các số thực tùy ý
Hướng dẫn :
Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho n số

                                             1 + ap + · · · ap ≥ n n (a1 .a2 · · · an−1 )p
                                                  1          n−1


Bài toán 4 : DỰ BỊ 1 KHỐI A Năm 2005 :
Cho x, y, z là ba số thực thỏa x + y + z = 0. Chứng minh rằng :
                                  √          √        √
                                    3 + 4x + 3 + 4y + 3 + 4z ≥ 6
Lời giải :
Ta có:
                                                       √    √           √        √
                            3 + 4x = 1 + 1 + 1 + 4x ≥ 4 4x ⇒ 3 + 4x ≥ 2
                                                       4                4        8
                                                                          4x = 2. 4x

Tương tự
                                               √             √
                                                             8
                                                                           √             √
                                                                                         8
                                                   3 + 4y ≥ 2 4x ;             3 + 4z ≥ 2 4z

Vậy
         √                √              √                 √
                                                           8
                                                                      √
                                                                      8
                                                                                 √
                                                                                 8             3   √
                                                                                                   8
                                                                                                                            √
                                                                                                                            24
             3 + 4x +         3 + 4y +       3 + 4z ≥ 2        4x +       4y +        4z ≥ 6           4x .4y .4z ≥ 6            4x+y+z = 6

Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y = z = 0.
Bài toán 5 : DỰ BỊ 2 KHỐI A Năm 2005 :
                                                                                                    y                   2
                                                                                                                   9
Chứng minh rằng : với mọi x, y > 0 ta có :                                        (1 + x) 1 +       x
                                                                                                           1+     √
                                                                                                                    y
                                                                                                                             ≥ 256
Đẳng thức xảy ra khi nào?
Lời giải :
Ta có:
                                                                   x x x      3
                                                                          4 x
                                                   1+x=1+           + + ≥4 3
                                                                   3 3 3    3
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = 3

                                                   y      y   y   y   4  y3
                                             1+      =1+    +   +   ≥4 3 3
                                                   x     3x 3x 3x       3 .x

Huỳnh Kim Linh                                                                                              Trang thứ 5 trong 12 trang
www.VNMATH.com
   BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG

Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi y = 3x = 9
                                                                                            2
                   9     3   3   3     33                                          9                     36
               1+ √ =1+ √ + √ + √ ≥44 √                                  3   ⇒ 1+ √             ≥ 16 4
                    y     y   y   y     y                                           y                    y3


Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi y = 9.
Vậy
                                                               2
                                              y         9                    x3 y 3 36
                         (1 + x) 1 +                1+ √           ≥ 256 4                 = 256
                                              x          y                   33 33 .x3 y 3
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = 3 và y = 9.
Bài toán 6 : DỰ BỊ 1 KHỐI B Năm 2005 :
Cho a, b, c là ba số dương thỏa mãn :
                                                                  3
                                                      a+b+c=
                                                                  4
                                                      √
                                                      3
                                                                √
                                                                3
                                                                         √
Chứng minh rằng :                                       a + 3b + b + 3c + 3 c + 3a ≤ 3
Khi nào đẳng thức xảy ra ?
Lời giải :
Cách 1:
Ta có :
                                                         a+3b+1+1      1
                                    3
                                        (a + 3b) 1.1 ≤       3
                                                                     = 3 (a + 3b + 2)
                                                         b+3c+1+1
                                    3
                                        (b + 3c) 1.1 ≤       3
                                                                     = 1 (b + 3c + 2)
                                                                       3
                                                         c+3a+1+1
                                    3
                                        (c + 3a) 1.1 ≤       3
                                                                     = 1 (c + 3a + 2)
                                                                       3

Suy ra
               √
               3
                              √
                              3
                                              √
                                              3              1                       1   3
                   a + 3b +       b + 3c +        c + 3a ≤     [4 (a + b + c) + 6] ≤   4. + 6 = 3
                                                             3                       3   4
Dấu = xảy ra              
                           a+b+c= 3                             1
                                        4
                         ⇔                              ⇔a=b=c=
                            a + 3b = b + 3c = c + 3a = 1         4

Cách 2:
Đặt
                                          √
                                    x=    3
                                              a + 3b ⇒ x3 = a + 3b
                                          √
                                    y=    3
                                              b + 3c ⇒ y 3 = b + 3c
                                          √
                                    z=    3
                                              c + 3a ⇒ z 3 = c + 3a
                                    ⇒ x3 + y 3 + z 3 = 4 (a + b + c) = 4. 3 = 3
                                                                          4

Bất đẳng thức cần chứng minh
                                                     ⇔x+y+z ≤3

Ta có :                                                      √3
                                              x3 + 1 + 1 ≥ 3 x3 .1.1 = 3x
                                                             √
                                              y 3 + 1 + 1 ≥ 3 3 y 3 .1.1 = 3y
                                                             √3
                                              z 3 + 1 + 1 ≥ 3 z 3 .1.1 = 3z
                                              ⇒ 9 ≥ 3 (x + y + z)

Huỳnh Kim Linh                                                                             Trang thứ 6 trong 12 trang
www.VNMATH.com
     BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG

Vì
                                                 x3 + y 3 + z 3 = 3

Vậy
                                                  x+y+z ≤3

Hay
                                  √
                                  3
                                                   √
                                                   3
                                                                  √
                                                                  3
                                      a + 3b +         b + 3c +       c + 3a ≤ 3

Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi
                                                                      1
                                                  a=b=c=
                                                                      4
Bài toán 7 : DỰ BỊ 2 KHỐI B Năm 2005 :
                                       √     √                        1
Chứng minh rằng nếu 0 ≤ y ≤ x ≤ 1 thì x y − y x ≤                     4
Đẳng thức xảy ra khi nào?
Lời giải :
Ta có
                                             √
                                 0 ≤ x ≤ 1 ⇒ x ≥ x2
                            √   √     1    √   1    √
                           x y−y x≤ ⇔x y ≤ +y x                                      (1)
                                      4        4
Theo bất đẳng thức Cauchy :
                     √   1       1         1   √     √     √    1
                    y x + ≥ yx2 + ≥ 2 yx2 . = x y ⇒ x y − y x ≤
                         4       4         4                    4
Dấu = xảy ra                          
                                       0≤y≤x≤1
                                                                   
                                      
                                         √                          x=1
                                  ⇔
                                      
                                              x = x2              ⇔
                                                                     y= 1
                                      
                                                      1                          4
                                          yx2 =
                                      
                                      
                                                      4

Bài toán 8 : DỰ BỊ 1 KHỐI D Năm 2005 :
Cho x, y, z là ba số dương và xyz = 1. Chứng minh rằng :
                                           x2          y2        z2       3
                                          1+y
                                                  +   1+z
                                                            +   1+x
                                                                      ≥   2
Lời giải :
Ta có:
                                        x2       1+y             x2 1+y
                                       1+y
                                             +    4
                                                          ≥2    1+y 4
                                                                     .   =x
                                        y2       1+z             y 2 1+z
                                       1+z
                                             +    4
                                                          ≥2    1+z 4
                                                                         =y
                                        z2       1+x             z 2 1+x
                                       1+x
                                             +    4
                                                          ≥2    1+x 4
                                                                         =z
Cộng ba bất đẳng thức trên vế theo vế ta có:
                    x2              y2           z2
                   1+y
                         + 1+y + 1+z + 1+z + 1+x + 1+x
                            4            4          4
                                                                              ≥ (x + y + z)
                       x2     y2   z2     3   x+y+z                                   3(x+y+z)       3
                  ⇔ 1+y + 1+z + 1+x ≥ − 4 − 4 + (x +                      y + z) ≥        4
                                                                                                 −   4
                  ≥ 3 .3 − 4 = 9 − 4 = 6 = 3
                     4
                            3
                                 4
                                    3
                                       4    2

vì
                                                       √
                                          x + y + z ≥ 3 3 xyz = 3

Huỳnh Kim Linh                                                                             Trang thứ 7 trong 12 trang
www.VNMATH.com
     BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG

Vậy
                                                                           x2   y2   z2   3
                                                                              +    +    ≥
                                                                          1+y 1+z 1+x     2
Bài toán 9 : Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2006
Cho hai số thực x = 0, y = 0 thay đổi và thỏa mãn điều kiện: (x + y) xy = x2 + y 2 − xy
                                                                                   1         1
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức A =                                             x3
                                                                                        +    y3
                                                                                                .
Lời giải :
                                        1       1       1         1            1
Từ giả thiết suy ra:                    x
                                            +   y
                                                    =   x2
                                                             +    y2
                                                                          −   xy
                                                                                 .
      1          1
Đặt   x
          = a,   y
                       =b
ta có: a + b = a2 + b2 − ab                                  (1)
Khi đó a + b = a2 + b2 − ab                                      (1)
                                                        2
Từ (1) suy ra: a + b = (a + b) − 3ab.
                       2
Vì ab ≤      a+b
              2
                           nên a + b ≥ (a + b)2 − 4 (a + b)2 ⇒ (a + b)2 − 4 (a + b) ≤ 0 ⇒ 0 ≤ a + b ≤ 4
                                                  3

Suy ra: A = (a + b)2 ≤ 16.
                   1
Với x = y =        2
                       thì A = 16.
Vậy giá trị lớn nhất của A là 16.
Bài toán 10 : Đề Dự bị 1 Đại học khối A năm 2006
Cho các số thực x, y, z thỏa mãn điều kiện: 3−x + 3−y + 3−z = 1.
                                       9x                   9y                    9z                 3x +3y +3z
Chứng minh rằng:                   3x +3y+z
                                                    +   3y +3z+x
                                                                          +   3z +3x+y
                                                                                             ≥           4
                                                                                                                .
Lời giải :
                                                                                             1
Đặt 3x = a, 3y = b, 3z = c. Ta có: a, b, c > 0 và                                            a
                                                                                                 +1+
                                                                                                  b
                                                                                                              1
                                                                                                              c
                                                                                                                  = 1 ⇔ ab + bc + ca = abc.
Bất đẳng thức cần chứng minh tương đương với:
  a2     b2     c2
 a+bc
      + b+ca + c+ab ≥ a+b+c
                        4
         a3        b3        c3
 ⇔    a2 +abc
              + b2 +abc + c2 +abc ≥ a+b+c
                                       4
           a3           b3           c3                                     a+b+c
 ⇔    (a+b)(a+c)
                 + (b+c)(b+a) + (c+a)(c+b)                                ≥    4
                                                                                     (1).
                                                                              a 3                                              a3
                                                                          (a+b)(a+c)
                                                                                      + a+b + a+c
                                                                                          8     8
                                                                                                                   ≥33               . a+b . a+c = 3 a (2)
                                                                                                                           (a+b)(a+c) 8        8   4
                                                                              b3        b+c   b+a                             b3      b+c b+a     3
Áp dụng bất đẳng thức Cô si ta có                                         (b+c)(b+a)
                                                                                     + 8 + 8                       ≥ 3 (b+c)(b+a) . 8 . 8 = 4 b (3)
                                                                                                                        3


                                                                              c3                                              c3
                                                                          (c+a)(c+b)
                                                                                     + c+a + c+b
                                                                                          8    8
                                                                                                                   ≥ 3 3 (c+a)(c+b) . c+a . c+b = 3 c (4).
                                                                                                                                        8     8   4
                                                                                                                          a3             b3           c3         a+b+c
Cộng theo từng vế các bất đẳng thức (2), (3), (4) ta suy                                                          ra (a+b)(a+c) + (b+c)(b+a) + (c+a)(c+b)    ≥     4
                                                                                                                                                                       .
Vậy (1) đúng và ta có điều phải chứng minh.
Bài toán 11 : Đề Dự bị 1 Đại học khối B năm 2006
                                                                                        11                          7
Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số: y = x +                                                2x
                                                                                              +          4 1+       x2
                                                                                                                         , với x > 0
Lời giải :
Áp dụng bất đẳng thức : (a2 + b2 ) (c2 + d2 ) ≥ (ac + bd)2
                                                                  2
                                    7                        7
Ta có : (9 + 7) 1 +                 x2
                                                ≥ 3+         x
                 11            1                7                     9        3                 3       15
⇒y ≥ x+          2x
                           +   2
                                    3+          x
                                                    = x+              x
                                                                           +   2
                                                                                     ≥6+         2
                                                                                                     =    2
                                   15                                                                15
Khi x = 3 thì y =                   2
                                        nên giá trị nhỏ nhất của y là                                 2
                                                                                                        .
Bài toán 12 : Đề Dự bị 2 Đại học khối B năm 2006
Cho hai số dương x, y thay đổi thỏa mãn điều kiện x + y ≥ 4


Huỳnh Kim Linh                                                                                                                         Trang thứ 8 trong 12 trang
www.VNMATH.com
   BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG
                                                        3x2 +4        2+y 3
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức : A =                  4x
                                                                 +     y2
                                                                            .
Lời giải :
                         3
            3x2 +4
Ta có A =     4x
                   + 2+y = 3x + x + y22
                      y2       4
                                     1
                                                   +y
⇒ A = x + x + 2 y12 + y + y + x+y
        4
             1
                             8   8     2
                                                   ≥ 1 + 3 + 2 = 9.
                                                         2       2
                           9
Với x = y = 2 thì A = 2 .
Vậy giá trị nhỏ nhất của A là 9    2
Bài toán 13 : Đề Dự bị Đại học khối A năm 2007
Cho x, y, z là các số dương. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:

                         3                     3                          3
                                                                                                 x     y  z
                 P =         4(x3 + y 3 ) +        4(x3 + z 3 ) +             4(z 3 + x3 ) + 2     2
                                                                                                     + 2+ 2
                                                                                                 y    z  x

Lời giải :
Với x, y > 0 ta chứng minh :
                                               4 x3 + y3 ≥ (x + y)3 (∗)

Dấu = xảy ra khi và chỉ khi x = y
Thật vậy bất đẳng thức (*)

                                    ⇔ 4 (x + y) (x2 − xy + y2 ) ≥ (x + y)3
                                    ⇔ 4 (x2 − xy + y2 ) ≥ (x + y)2 dox, y > 0
                                                                      3
                                    ⇔ 3 (x2 + y2 − 2xy) ⇔ (x − y)2 ≥ 0

Tương tự ta có
                                                    4 y3 + z3 ≥ (y + z)3

Dấu = xảy ra khi và chỉ khi y = z

                                                    4 z3 + x3 ≥ (z + x)3

Dấu = xảy ra khi và chỉ khi z = x
Do đó
                 3                     3                         3                                    √
                     4 (x3 + y 3 ) +       4 (y 3 + z 3 ) +          4 (z 3 + x3 ) ≥ 2 (x + y + z) ≥ 6 3 xyz

Ta lại có
                                                     x     y  z                       6
                                               2       2
                                                         + 2+ 2                 ≥ √
                                                     y    z  x                    3   xyz
Suy ra
                                                         √                     1
                                             P ≥6        3
                                                             xyz + √                  ≥ 12
                                                                   3           xyz
Dấu = xảy ra khi x = y = z = 1
Vậy minP = 12 khi x = y = z = 1
Bài toán 14 : Đề Dự bị Đại học khối D năm 2007
Cho a, b > 0 thỏa mãn ab + a + b = 3 Chứng minh :
                                        3a   3b   ab              3
                                           +    +    ≤ a2 + b 2 +
                                       b+1 a+1 a+b                2

Huỳnh Kim Linh                                                                                      Trang thứ 9 trong 12 trang
www.VNMATH.com
   BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG

Lời giải :
Từ giả thiết a, b > 0 và ab + a + b = 3 Suy ra:

                       ab = 3 − (a + b),        (a + 1)(b + 1) = ab + a + b + 1 = 4

Bất đẳng thức đã cho tương đương với
                                       3  3a(a+1)+3b(b+1)     3
                         a2 + b 2 +    2
                                           ≥ (a+1)(b+1)
                                                          + a+b − 1
                         ⇔   a2 + b2 + 3 ≥ 3 (a2 + b2 ) + 4 (a + b)
                                        2     4
                                                            3
                                                                          +    3
                                                                              a+b
                                                                                    −1
                                 2    2              2    2                       12
                         ⇔ 4 (a + b ) + 6 ≥ 3 (a + b ) + 3 (a + b) +             a+b
                                                                                       −4
                              2    2                     12
                         ⇔ a + b − 3 (a + b) −          a+b
                                                              + 10 ≥ 0    (∗)

Đặt
 x = a + b > 0 ⇒ x2 = (a + b)2 ≥ 4ab = 4(3 − x)
                                                    ( vì x > 0)
 ⇒ x2 + 4x − 12 ≥ 0 ⇒ x ≤ −6 hay x ≥ 2 ⇒ x ≥ 2
Ta có x2 = a2 + b2 + 2ab ⇒ a2 + b2 = x2 − 2(3 − x) = x2 + 2x − 6
Khi đó bất đẳng thức (*) thành
                                                12
                                  x2 − x −       x
                                                     + 4 ≥ 0, ∀x ≥ 2
                                  ⇔ x3 − x + 4x − 12 ≥ 0, ∀x ≥ 2
                                                2

                                  ⇔ (x − 2) (x2 + x + 6) ≥ 0, ∀x ≥ 2

hiển nhiên đúng.
Vậy bất đẳng thức cho đã được chứng minh.
4) Một số bài toán để các bạn tự làm :
Bài toán 15 : Cho x, y > 0 thỏa : x + y + z = 1. Chứng minh :

                                                 x + y ≥ 16xyz

Bài toán 16 : Chứng minh rằng với a + b + c = 0 thì

                                           8a + 8b + 8c ≥ 2a + 2b + 2c

Bài toán 17 : Cho a, b, c > 0 : a + b + c = 1. Chứng minh
                             (1 + a)(1 + b)(1 + c) ≥ 8(1 − a)(1 − b)(1 − c)
Bài toán 18 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh :

                          a   b   c                         a             b          c
                            +   +    <                         +             +
                         b+c c+a a+b                       b+c           c+a        a+b

Bài toán 19 : Cho a, b, c > 0 thỏa :
                                            1   1   1
                                              +   +    ≥2
                                           1+a 1+b 1+c
Chứng minh :
                                                              1
                                                      abc ≤
                                                              8
Huỳnh Kim Linh                                                                         Trang thứ 10 trong 12 trang
www.VNMATH.com
   BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG

Bài toán 20 : Chứng minh rằng : với a > b > 0 thì
                                                    4
                                       a+                     ≥3
                                             (a − b) (b + 1)2

Bài toán 21 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh :

                                 a4   b4   c4   1 3
                                    +    +    ≥   a + b3 + c 3
                                b+c c+a a+b     2

Bài toán 22 : Cho các số thực dương a, b, c, d thỏa :

                                         a3 + b3 + c3 + d3 = 1

Chứng minh :
                                                                           √
                         a2           b2           c2           d2        434
                                +            +            +             ≥
                    b3 + c3 + d3 a3 + c3 + d3 a3 + b3 + d3 a3 + c3 + b3    3

Bài toán 23 : Cho các số thực dương a, b, c, d thỏa : a + b + c + d = 1. Chứng minh :
                  1                    1                    1                    1
P =                          + 2                  + 2                  + 2                   ≥ 256
      a2   (3c + 3b + 3d − 2) b (3c + 3a + 3d − 2) c (3a + 3b + 3d − 2) d (3c + 3b + 3a − 2)

Bài toán 24 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh :
                                        a b c a+b+c
                                         + + ≥ √
                                               3
                                        b c a    abc

Bài toán 25 : Cho a, b, c, d > 0. Chứng minh :
                                    1 1 4 16      64
                                     + + +   ≥
                                    a b c  d   a+b+c+d

Bài toán 26 : Cho a, b, c > 0 Chứng minh :
                           1 1 1      4          4          4
                            + + ≥           +          +
                           a b c  2a + b + c a + 2b + c a + b + 2c

Bài toán 27 : Cho x, y, z là các số thực dương thỏa tích xyz = 1. Chứng minh:

                               x3              y3              z3          3
                                        +               +                ≥
                         (1 + y) (1 + z) (1 + z) (1 + x) (1 + x) (1 + y)   4

Bài toán 28 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh :
                                                                       2
                              1  1   1   4  1   1   1
                                + +    ≥      +   +
                              ab bc ca   3 a+b b+c c+a

Bài toán 29 : Cho a.b > 0 và
                                                 a+b≤1

Chứng minh :
                                          2     3
                                            + 2     ≥ 14
                                          ab a + b2

Huỳnh Kim Linh                                                             Trang thứ 11 trong 12 trang
www.VNMATH.com
   BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG

Bài toán 30 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh :
                      1                  1                 1                3
                                +                 +                  ≥
               (2a + b) (2c + b) (2b + c) (2a + c) (2b + a) (2c + a)   (a + b + c)2

Bài toán 31 : Cho a, b, c > 0 thỏa a + b + c = 1. Chứng minh :
                                       1        1       1
                                            + 2     + 2      ≥9
                                  a2   + 2bc b + 2ca c + 2ab

Bài toán 32 : Cho x, y, z > 0 thỏa : x + y + z = 1. Chúng minh :
                                         x   y   z    3
                                           +   +    ≤
                                        x+1 y+1 z+1   4

Bài toán 33 : Chứng minh với a, b, c > 0 thì :
                                                                      1 1 1
                                  a8 + b8 + c8 ≥ a3 b3 c3              + +
                                                                      a b c

Bài toán 34 : Cho a, b, c > 0 thỏa : ab + cb + ca = 1. Chứng minh :
                            √              √                 √
                                1 + a2 +       1 + b2 +           1 + c2 ≤ 2 (a + b + c)

Bài toán 35 : Cho a, b, c > 0 thỏa a + b + c = 1. Chứng minh :
                                           2                  2              2
                                    1               1                  1             100
                                 a+            + b+               + c+           ≥
                                    a               b                  c              3

Bài toán 36 : Chứng minh : với mọi x, y, z > 0 ta luôn có :

                                        x3   y3   z3
                                           +    +    ≥x+y+z
                                        yz zx xy

Bài toán 37 : Chứng minh : với a, b, c > 0 thỏa a + b + c = 3 ta có :
                                        a       b       c      3
                                           2
                                             +     2
                                                     +     2
                                                             ≥
                                       1+b     1+c     1+a     2

Bài toán 38 : Cho a, b, c không âm. Chứng minh :

                                      a2       b2      c2
                                           +       +        ≥1
                                    a + 2b2 b + 2c2 c + 2a2

Bài toán 39 : Cho a, b, c, d dương với a + b + c + d = 4. Hãy Chứng minh
                                        a        b       c       d
                                  1)   1+b2
                                              + 1+c2 + 1+d2 + 1+a2 ≥ 2
                                         a         b        c       d
                                  2)   1+b2 c
                                              + 1+c2 d + 1+d2 a + 1+a2 b ≥           2
                                       a+1      b+1     c+1     d+1
                                  3)   1+b2
                                              + 1+c2 + 1+d2 + 1+a2 ≥ 4

Bài toán 40 : Cho a, b, c > 0 và a + b + c = 3. Hãy chứng minh :
                                       √        √        √
                                           a+       b+       c ≥ ab + cb + ca


Huỳnh Kim Linh                                                                             Trang thứ 12 trong 12 trang

More Related Content

PDF
Bdt đánh giá trên biên nhìn vào điểm nút
PDF
Chuyên đề Đẳng Thức và Bất đẳng thức - Bồi dưỡng HSG môn Toán lớp 9
PDF
Cân bằng hệ số trong bđt AM-GM
PDF
Sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh trắc nghiệm lượng giác – Trần Anh Khoa
PDF
Chuyen de toan logic roi rac li thuyet to hop
DOCX
ĐỀ TOÁN VÀO LỚP 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG TP HỒ CHÍ MINH NĂM HỌC 20...
PDF
Đặt ẩn phụ giải phương trình chứa căn
DOC
Diophantine equations Phương trình diophant
Bdt đánh giá trên biên nhìn vào điểm nút
Chuyên đề Đẳng Thức và Bất đẳng thức - Bồi dưỡng HSG môn Toán lớp 9
Cân bằng hệ số trong bđt AM-GM
Sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh trắc nghiệm lượng giác – Trần Anh Khoa
Chuyen de toan logic roi rac li thuyet to hop
ĐỀ TOÁN VÀO LỚP 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG TP HỒ CHÍ MINH NĂM HỌC 20...
Đặt ẩn phụ giải phương trình chứa căn
Diophantine equations Phương trình diophant

What's hot (20)

PDF
Bdt thuần nhất
DOCX
Ứng dụng tam thức bậc 2 để chứng minh bất đẳng thức
PDF
Bat dang thuc cauchy schawrz dang engel
PDF
Cac dinh-ly-dong-quy copy
DOC
Bài tập về cấp của một số nguyên modulo n
PDF
9 phương pháp giải phương trình nghiệm nguyên
PDF
Chứng minh bất đẳng thức bằng phương pháp chọn điểm rơi. (1)
PDF
Bộ sưu tập bất đẳng thức của võ quốc bá cẩn
DOCX
Đề tài: Tích hợp liên môn trong dạy học chủ đề Xác suất của biến cố
PDF
Anh Xa Lien Tuc Tren Khong Gian Topo
DOC
Dãy số vmo2009
DOC
Đồng dư thức
PDF
Chuyên đề phương tích và ứng dụng
DOC
Phương trình hàm đa thức
DOC
Tu dien-vuong-tinh-chat
PDF
Hệ Hoán Vị Vòng Quanh
PDF
13 ki-thuat-giai-phuong-trinh-ham (1)
PDF
Bài toán số học liên quan tới lũy thữa
PDF
Giải tích Hàm.pdf
PDF
BĐT Côsi ngược dấu
Bdt thuần nhất
Ứng dụng tam thức bậc 2 để chứng minh bất đẳng thức
Bat dang thuc cauchy schawrz dang engel
Cac dinh-ly-dong-quy copy
Bài tập về cấp của một số nguyên modulo n
9 phương pháp giải phương trình nghiệm nguyên
Chứng minh bất đẳng thức bằng phương pháp chọn điểm rơi. (1)
Bộ sưu tập bất đẳng thức của võ quốc bá cẩn
Đề tài: Tích hợp liên môn trong dạy học chủ đề Xác suất của biến cố
Anh Xa Lien Tuc Tren Khong Gian Topo
Dãy số vmo2009
Đồng dư thức
Chuyên đề phương tích và ứng dụng
Phương trình hàm đa thức
Tu dien-vuong-tinh-chat
Hệ Hoán Vị Vòng Quanh
13 ki-thuat-giai-phuong-trinh-ham (1)
Bài toán số học liên quan tới lũy thữa
Giải tích Hàm.pdf
BĐT Côsi ngược dấu
Ad

Viewers also liked (6)

DOC
Cđ thuật toán tương tự trong bồi dưỡng hsg toán 8
PDF
Bdt dt chuyen_qt_l_t
PDF
Bdt sơ cấp nvhieu
PDF
Sach bat dang thuc rat hay
DOC
19 phương phap chứng minh bất đẳng thức
DOC
chuyên đề cực trị GTLN và GTNN , rất chi tiết và đầy đủ
Cđ thuật toán tương tự trong bồi dưỡng hsg toán 8
Bdt dt chuyen_qt_l_t
Bdt sơ cấp nvhieu
Sach bat dang thuc rat hay
19 phương phap chứng minh bất đẳng thức
chuyên đề cực trị GTLN và GTNN , rất chi tiết và đầy đủ
Ad

Similar to Bdt cauchy trong đề thi đại học (20)

PDF
Giaipt nghiemnguyen
PDF
[Svtoantin.com] chuyen de cuc tri
PDF
Pp tinh tichphan-nvcuong-new
DOC
Kĩ thuật giải các loại hệ phương trình
PPT
Dai so va_giai_tich_11_c5_b3_dao_ham_cua_ham_so_luong_giac_tiet_1_v2
PDF
Thi thử toán chuyên nguyễn quang diêu đt 2012 lần 2 k ab
PDF
Bdt giữa các lượng trung bình
DOC
Bai tap theo tung chuyen de on thi dai hoc 2012 2013
PDF
Da Toan 2008B
DOC
đề Thi thử học kì 2 toán 12 an giang truonghocso.com
PDF
PDF
Thi thử toán vmf 2012 lần 3 đáp án
DOC
Bt toi uu hoa
PDF
Bdt bunhiacopski
PDF
[Toan hocthpt]batdangthucauchytrongcackytuyensinhdaihoccaodang huynhkimlinh
PDF
Batdangthuc nesbitt
DOC
OT HK II - 11
DOC
Sáng kiến kinh ngiệm 2009
PDF
1 dạng bđt xoay vòng
PDF
Thi thử toán chuyên nguyễn huệ 2011 lần 4 k d
Giaipt nghiemnguyen
[Svtoantin.com] chuyen de cuc tri
Pp tinh tichphan-nvcuong-new
Kĩ thuật giải các loại hệ phương trình
Dai so va_giai_tich_11_c5_b3_dao_ham_cua_ham_so_luong_giac_tiet_1_v2
Thi thử toán chuyên nguyễn quang diêu đt 2012 lần 2 k ab
Bdt giữa các lượng trung bình
Bai tap theo tung chuyen de on thi dai hoc 2012 2013
Da Toan 2008B
đề Thi thử học kì 2 toán 12 an giang truonghocso.com
Thi thử toán vmf 2012 lần 3 đáp án
Bt toi uu hoa
Bdt bunhiacopski
[Toan hocthpt]batdangthucauchytrongcackytuyensinhdaihoccaodang huynhkimlinh
Batdangthuc nesbitt
OT HK II - 11
Sáng kiến kinh ngiệm 2009
1 dạng bđt xoay vòng
Thi thử toán chuyên nguyễn huệ 2011 lần 4 k d

More from Thế Giới Tinh Hoa (20)

PDF
Cách chụp ảnh công ty đẹp 2019
PDF
Lỗi web bachawater
PDF
Bảng báo giá sản phẩm rèm bạch dương
PDF
Album sổ mẫu Rèm cửa Bạch Dương
PDF
thong tin lam viec tren lamchame
PDF
Cách tắm cho bé vào mùa đông
PDF
Giáo trình tự học illustrator cs6
PDF
Nang luc truyen thong
DOC
Huongdansudung izishop
PDF
Ho so nang luc cong ty
DOCX
seo contract
DOC
di google cong
PDF
E1 f4 bộ binh
PDF
E2 f2 bộ binh
PDF
E3 f1 bộ binh
PDF
E2 f1 bộ binh
PDF
E1 f1 bộ binh
PDF
Nữ quái sân trườngtruonghocso.com
PDF
Những chàng trai xấu tính nguyễn nhật ánhtruonghocso.com
DOC
Những bài văn mẫu dành cho học sinh lớp 10truonghocso.com
Cách chụp ảnh công ty đẹp 2019
Lỗi web bachawater
Bảng báo giá sản phẩm rèm bạch dương
Album sổ mẫu Rèm cửa Bạch Dương
thong tin lam viec tren lamchame
Cách tắm cho bé vào mùa đông
Giáo trình tự học illustrator cs6
Nang luc truyen thong
Huongdansudung izishop
Ho so nang luc cong ty
seo contract
di google cong
E1 f4 bộ binh
E2 f2 bộ binh
E3 f1 bộ binh
E2 f1 bộ binh
E1 f1 bộ binh
Nữ quái sân trườngtruonghocso.com
Những chàng trai xấu tính nguyễn nhật ánhtruonghocso.com
Những bài văn mẫu dành cho học sinh lớp 10truonghocso.com

Bdt cauchy trong đề thi đại học

  • 1. www.VNMATH.com BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG Lời nói đầu : Thực hiện nhiệm vụ năm học 2008 – 2009, Trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa khuyến khích các giáo viên dạy môn chuyên, làm chuyên đề để xây dựng tài nguyên của tổ chuyên môn. Chính vì vậy tôi đã thực hiện và làm chuyên đề về : BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG Trong các kì thi tuyển sinh đại học và cao đẳng, có một hay hai câu khó để phân loại thí sinh và thường có một câu về bất đẳng thức. 1) Định lý (Bất đẳng thức Cô si) : Cho n số thực không âm : a1 ; a2 ; ...; an Ta có : a1 + a2 + ... + an √ ≥ n a1 a2 ...an n Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a1 = a2 = · · · = an 2) Một số bất đẳng thức liên quan đến bất đẳng thức Cô si : 2.1) Các Bất đẳng thức dạng phân thức Với x, y > 0. Ta có : 1 1 4 + ≥ (1) x y x+y 1 4 ≥ (2) xy (x + y)2 Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y. Với x, y, z > 0. Ta có : 1 1 1 9 + + ≥ (3) x y z x+y+z Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y = z. 2.2) Các bất đẳng thức dạng đa thức : x2 + y 2 + z 2 ≥ xy + yz + zx (4) 3 x2 + y 2 + z 2 ≥ (x + y + z)2 (5) (x + y + z)2 ≥ 3 (xy + yz + zx) (6) Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y = z. 3) MỘT SỐ BÀI TOÁN THI ĐẠI HỌC : Bài toán 1 : Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2005 Cho x, y, z là các số thực dương thỏa mãn : 1 1 1 + + =4 x y z Huỳnh Kim Linh Trang thứ 1 trong 12 trang
  • 2. www.VNMATH.com BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG Chứng minh rằng : 1 1 1 + + ≤ 1. 2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z Lời giải : Cách 1 : Áp dụng bất đẳng thức : 1 1 4 + ≥ x y x+y Với x, y > 0, ta được : 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8=2 + + = + + + + + ≥4 + + (1) x y z x y y z z x x+y y+z z+x Tương tự 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 x+y + y+z +z+x = x+y + x+z x+y + y+z y+z + z+x 1 1 1 ≥4 2x+y+z + x+2y+z + x+y+2z (2) Từ (1) và (2) suy ra 1 1 1 1 1 1 8≥8 + + ⇔ + + ≤ 1. 2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z 2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z Đẳng thức xảy ra khi 3 x=y=z= . 4 Cách 2 : Áp dụng bất đẳng thức : 1 1 4 + ≥ x y x+y với x, y > 0, và bất đẳng thức Côsi ta có : √ √ 2x + y + z = (x + y) + (x + z) ≥ 2 xy + xz Do đó : 1 1 1 1 1 1 ≤ √ √ ≤ √ +√ 2x + y + z 2 xy + xz 8 xy xz Tương tự : 1 1 1 1 ≤ √ +√ x + 2y + z 8 xy yz 1 1 1 1 ≤ √ +√ x + y + 2z 8 xz yz Cộng vế theo vế 3 bất đẳng thức trên ta được : 1 1 1 1 1 1 1 + + ≤ √ +√ +√ (3) 2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z 4 xy yz zx Huỳnh Kim Linh Trang thứ 2 trong 12 trang
  • 3. www.VNMATH.com BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG Mặt khác theo bất đẳng thức Côsi 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4= + + + + + ≥√ +√ +√ (4) 2 x y 2 y z 2 z x xy yz zx Từ (3) và (4) suy ra : 1 1 1 + + ≤ 1. 2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z Cách 3 : Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho 4 số dương 1 1 1 1 (x + x + y + z) + + + ≥ 16 x x y z Suy ra 1 1 2 1 1 ≤ + + 2x + y + z 16 x y z Tương tự 1 1 1 2 1 ≤ + + x + 2y + z 16 x y z 1 1 1 1 2 ≤ + + x + y + 2z 16 x y z Cộng vế theo vế 3 bất đẳng thức trên ta được : 1 1 1 + + ≤ 1. 2x + y + z x + 2y + z x + y + 2z Mở rộng bài toán 1 : Cho n số thực dương cho trước : a1 , a 2 , . . . a n thỏa điều kiện : 1 1 1 + + ··· + =k a1 a2 an Với n > 1 và k > 0 cho trước. Chứng minh rằng : 1 1 1 k + +· · ·+ ≤ m1 a1 + m2 a2 + · · · + mn an m2 a1 + · · · + mn an−1 + m1 an mn a1 + m1 a2 + · · · + mn−1 an m1 + m2 + Bài toán 2 : Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2005 Chứng minh rằng : với mọi x ∈ R ta có : x x x 12 15 20 + + ≥ 3x + 4x + 5x 5 4 3 Khi nào đẳng thức xảy ra. Lời giải : Huỳnh Kim Linh Trang thứ 3 trong 12 trang
  • 4. www.VNMATH.com BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG Áp dụng bất đẳng thức Côsi x x x x 12 15 12 15 5 + 4 ≥2 5 4 = 2.3x x x x x 15 20 15 20 4 + 3 ≥2 4 3 = 2.5x x x x x 12 20 12 20 5 + 3 ≥2 5 3 = 2.4x Cộng vế theo vế ba bất đẳng thức trên ta được : x x x 12 15 20 + + ≥ 3x + 4x + 5x 5 4 3 Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x x x 12 15 20 = = ⇔ x = 0. 5 4 3 Đặt a = 3, b = 4, c = 5 ta đi đến bài toán tổng quát sau : Mở rộng bài toán 2 : Cho a, b, c là ba số thực dương tùy ý. Chứng minh rằng : với mọi x ∈ R, ta có : x x x ab bc ca + + ≥ ax + b x + c x c a b Bài toán 3 : Đề thi tuyển sinh Đại học khối D năm 2005 Cho các số thực dương x, y, z thỏa xyz = 1. Chứng minh rằng : √ √ √ 1 + x3 + y 3 1 + y3 + z3 1 + z 3 + x3 √ + + ≥3 3 xy yz zx Lời giải : Đặt √ √ √ 1 + x3 + y 3 1 + y3 + z3 1 + z 3 + x3 P = + + xy yz zx Áp dụng bất đẳng thức Côsi √ 1 + x3 + y 3 ≥ 3 3 x3 y 3 = 3xy √ 1 + y 3 + z 3 ≥ 3 3 y 3 z 3 = 3yz √3 1 + z 3 + x3 ≥ 3 z 3 x3 = 3zx Từ đó suy ra √ √ √ √ xy yz zx √ 1 1 1 P ≥ 3 + + = 3 √ +√ +√ (1) xy yz zx xy yz zx Lại áp dụng bất đẳng thức Côsi 1 1 1 1 √ + √ + √ ≥ 3√ =3 (2) xy yz zx 2 xyz Từ (1) và (2) suy ra điều cần chứng minh. Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y = z = 1. Huỳnh Kim Linh Trang thứ 4 trong 12 trang
  • 5. www.VNMATH.com BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG Mở rộng bài toán 3 : Cho các số thực dương a1 , a 2 , . . . a n thỏa mãn : a1 . a2 · · · an = 1 Chứng minh rằng : m 1 + ap + · · · ap 1 n−1 m 1 + ap + · · · ap 2 n m 1 + ap + ap + · · · ap n 1 n−2 √ q + q + ··· + q ≥nmn (a1 a2 · · · an−1 ) (a2 a3 · · · an ) (an a1 · · · an−2 ) Trong đó m≥2 là số nguyên dương, p, q là các số thực tùy ý Hướng dẫn : Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho n số 1 + ap + · · · ap ≥ n n (a1 .a2 · · · an−1 )p 1 n−1 Bài toán 4 : DỰ BỊ 1 KHỐI A Năm 2005 : Cho x, y, z là ba số thực thỏa x + y + z = 0. Chứng minh rằng : √ √ √ 3 + 4x + 3 + 4y + 3 + 4z ≥ 6 Lời giải : Ta có: √ √ √ √ 3 + 4x = 1 + 1 + 1 + 4x ≥ 4 4x ⇒ 3 + 4x ≥ 2 4 4 8 4x = 2. 4x Tương tự √ √ 8 √ √ 8 3 + 4y ≥ 2 4x ; 3 + 4z ≥ 2 4z Vậy √ √ √ √ 8 √ 8 √ 8 3 √ 8 √ 24 3 + 4x + 3 + 4y + 3 + 4z ≥ 2 4x + 4y + 4z ≥ 6 4x .4y .4z ≥ 6 4x+y+z = 6 Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y = z = 0. Bài toán 5 : DỰ BỊ 2 KHỐI A Năm 2005 : y 2 9 Chứng minh rằng : với mọi x, y > 0 ta có : (1 + x) 1 + x 1+ √ y ≥ 256 Đẳng thức xảy ra khi nào? Lời giải : Ta có: x x x 3 4 x 1+x=1+ + + ≥4 3 3 3 3 3 Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = 3 y y y y 4 y3 1+ =1+ + + ≥4 3 3 x 3x 3x 3x 3 .x Huỳnh Kim Linh Trang thứ 5 trong 12 trang
  • 6. www.VNMATH.com BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi y = 3x = 9 2 9 3 3 3 33 9 36 1+ √ =1+ √ + √ + √ ≥44 √ 3 ⇒ 1+ √ ≥ 16 4 y y y y y y y3 Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi y = 9. Vậy 2 y 9 x3 y 3 36 (1 + x) 1 + 1+ √ ≥ 256 4 = 256 x y 33 33 .x3 y 3 Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = 3 và y = 9. Bài toán 6 : DỰ BỊ 1 KHỐI B Năm 2005 : Cho a, b, c là ba số dương thỏa mãn : 3 a+b+c= 4 √ 3 √ 3 √ Chứng minh rằng : a + 3b + b + 3c + 3 c + 3a ≤ 3 Khi nào đẳng thức xảy ra ? Lời giải : Cách 1: Ta có : a+3b+1+1 1 3 (a + 3b) 1.1 ≤ 3 = 3 (a + 3b + 2) b+3c+1+1 3 (b + 3c) 1.1 ≤ 3 = 1 (b + 3c + 2) 3 c+3a+1+1 3 (c + 3a) 1.1 ≤ 3 = 1 (c + 3a + 2) 3 Suy ra √ 3 √ 3 √ 3 1 1 3 a + 3b + b + 3c + c + 3a ≤ [4 (a + b + c) + 6] ≤ 4. + 6 = 3 3 3 4 Dấu = xảy ra   a+b+c= 3 1 4 ⇔ ⇔a=b=c= a + 3b = b + 3c = c + 3a = 1 4 Cách 2: Đặt √ x= 3 a + 3b ⇒ x3 = a + 3b √ y= 3 b + 3c ⇒ y 3 = b + 3c √ z= 3 c + 3a ⇒ z 3 = c + 3a ⇒ x3 + y 3 + z 3 = 4 (a + b + c) = 4. 3 = 3 4 Bất đẳng thức cần chứng minh ⇔x+y+z ≤3 Ta có : √3 x3 + 1 + 1 ≥ 3 x3 .1.1 = 3x √ y 3 + 1 + 1 ≥ 3 3 y 3 .1.1 = 3y √3 z 3 + 1 + 1 ≥ 3 z 3 .1.1 = 3z ⇒ 9 ≥ 3 (x + y + z) Huỳnh Kim Linh Trang thứ 6 trong 12 trang
  • 7. www.VNMATH.com BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG Vì x3 + y 3 + z 3 = 3 Vậy x+y+z ≤3 Hay √ 3 √ 3 √ 3 a + 3b + b + 3c + c + 3a ≤ 3 Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi 1 a=b=c= 4 Bài toán 7 : DỰ BỊ 2 KHỐI B Năm 2005 : √ √ 1 Chứng minh rằng nếu 0 ≤ y ≤ x ≤ 1 thì x y − y x ≤ 4 Đẳng thức xảy ra khi nào? Lời giải : Ta có √ 0 ≤ x ≤ 1 ⇒ x ≥ x2 √ √ 1 √ 1 √ x y−y x≤ ⇔x y ≤ +y x (1) 4 4 Theo bất đẳng thức Cauchy : √ 1 1 1 √ √ √ 1 y x + ≥ yx2 + ≥ 2 yx2 . = x y ⇒ x y − y x ≤ 4 4 4 4 Dấu = xảy ra   0≤y≤x≤1     √  x=1 ⇔  x = x2 ⇔  y= 1  1 4 yx2 =   4 Bài toán 8 : DỰ BỊ 1 KHỐI D Năm 2005 : Cho x, y, z là ba số dương và xyz = 1. Chứng minh rằng : x2 y2 z2 3 1+y + 1+z + 1+x ≥ 2 Lời giải : Ta có: x2 1+y x2 1+y 1+y + 4 ≥2 1+y 4 . =x y2 1+z y 2 1+z 1+z + 4 ≥2 1+z 4 =y z2 1+x z 2 1+x 1+x + 4 ≥2 1+x 4 =z Cộng ba bất đẳng thức trên vế theo vế ta có: x2 y2 z2 1+y + 1+y + 1+z + 1+z + 1+x + 1+x 4 4 4 ≥ (x + y + z) x2 y2 z2 3 x+y+z 3(x+y+z) 3 ⇔ 1+y + 1+z + 1+x ≥ − 4 − 4 + (x + y + z) ≥ 4 − 4 ≥ 3 .3 − 4 = 9 − 4 = 6 = 3 4 3 4 3 4 2 vì √ x + y + z ≥ 3 3 xyz = 3 Huỳnh Kim Linh Trang thứ 7 trong 12 trang
  • 8. www.VNMATH.com BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG Vậy x2 y2 z2 3 + + ≥ 1+y 1+z 1+x 2 Bài toán 9 : Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2006 Cho hai số thực x = 0, y = 0 thay đổi và thỏa mãn điều kiện: (x + y) xy = x2 + y 2 − xy 1 1 Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức A = x3 + y3 . Lời giải : 1 1 1 1 1 Từ giả thiết suy ra: x + y = x2 + y2 − xy . 1 1 Đặt x = a, y =b ta có: a + b = a2 + b2 − ab (1) Khi đó a + b = a2 + b2 − ab (1) 2 Từ (1) suy ra: a + b = (a + b) − 3ab. 2 Vì ab ≤ a+b 2 nên a + b ≥ (a + b)2 − 4 (a + b)2 ⇒ (a + b)2 − 4 (a + b) ≤ 0 ⇒ 0 ≤ a + b ≤ 4 3 Suy ra: A = (a + b)2 ≤ 16. 1 Với x = y = 2 thì A = 16. Vậy giá trị lớn nhất của A là 16. Bài toán 10 : Đề Dự bị 1 Đại học khối A năm 2006 Cho các số thực x, y, z thỏa mãn điều kiện: 3−x + 3−y + 3−z = 1. 9x 9y 9z 3x +3y +3z Chứng minh rằng: 3x +3y+z + 3y +3z+x + 3z +3x+y ≥ 4 . Lời giải : 1 Đặt 3x = a, 3y = b, 3z = c. Ta có: a, b, c > 0 và a +1+ b 1 c = 1 ⇔ ab + bc + ca = abc. Bất đẳng thức cần chứng minh tương đương với: a2 b2 c2 a+bc + b+ca + c+ab ≥ a+b+c 4 a3 b3 c3 ⇔ a2 +abc + b2 +abc + c2 +abc ≥ a+b+c 4 a3 b3 c3 a+b+c ⇔ (a+b)(a+c) + (b+c)(b+a) + (c+a)(c+b) ≥ 4 (1). a 3 a3 (a+b)(a+c) + a+b + a+c 8 8 ≥33 . a+b . a+c = 3 a (2) (a+b)(a+c) 8 8 4 b3 b+c b+a b3 b+c b+a 3 Áp dụng bất đẳng thức Cô si ta có (b+c)(b+a) + 8 + 8 ≥ 3 (b+c)(b+a) . 8 . 8 = 4 b (3) 3 c3 c3 (c+a)(c+b) + c+a + c+b 8 8 ≥ 3 3 (c+a)(c+b) . c+a . c+b = 3 c (4). 8 8 4 a3 b3 c3 a+b+c Cộng theo từng vế các bất đẳng thức (2), (3), (4) ta suy ra (a+b)(a+c) + (b+c)(b+a) + (c+a)(c+b) ≥ 4 . Vậy (1) đúng và ta có điều phải chứng minh. Bài toán 11 : Đề Dự bị 1 Đại học khối B năm 2006 11 7 Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số: y = x + 2x + 4 1+ x2 , với x > 0 Lời giải : Áp dụng bất đẳng thức : (a2 + b2 ) (c2 + d2 ) ≥ (ac + bd)2 2 7 7 Ta có : (9 + 7) 1 + x2 ≥ 3+ x 11 1 7 9 3 3 15 ⇒y ≥ x+ 2x + 2 3+ x = x+ x + 2 ≥6+ 2 = 2 15 15 Khi x = 3 thì y = 2 nên giá trị nhỏ nhất của y là 2 . Bài toán 12 : Đề Dự bị 2 Đại học khối B năm 2006 Cho hai số dương x, y thay đổi thỏa mãn điều kiện x + y ≥ 4 Huỳnh Kim Linh Trang thứ 8 trong 12 trang
  • 9. www.VNMATH.com BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG 3x2 +4 2+y 3 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức : A = 4x + y2 . Lời giải : 3 3x2 +4 Ta có A = 4x + 2+y = 3x + x + y22 y2 4 1 +y ⇒ A = x + x + 2 y12 + y + y + x+y 4 1 8 8 2 ≥ 1 + 3 + 2 = 9. 2 2 9 Với x = y = 2 thì A = 2 . Vậy giá trị nhỏ nhất của A là 9 2 Bài toán 13 : Đề Dự bị Đại học khối A năm 2007 Cho x, y, z là các số dương. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: 3 3 3 x y z P = 4(x3 + y 3 ) + 4(x3 + z 3 ) + 4(z 3 + x3 ) + 2 2 + 2+ 2 y z x Lời giải : Với x, y > 0 ta chứng minh : 4 x3 + y3 ≥ (x + y)3 (∗) Dấu = xảy ra khi và chỉ khi x = y Thật vậy bất đẳng thức (*) ⇔ 4 (x + y) (x2 − xy + y2 ) ≥ (x + y)3 ⇔ 4 (x2 − xy + y2 ) ≥ (x + y)2 dox, y > 0 3 ⇔ 3 (x2 + y2 − 2xy) ⇔ (x − y)2 ≥ 0 Tương tự ta có 4 y3 + z3 ≥ (y + z)3 Dấu = xảy ra khi và chỉ khi y = z 4 z3 + x3 ≥ (z + x)3 Dấu = xảy ra khi và chỉ khi z = x Do đó 3 3 3 √ 4 (x3 + y 3 ) + 4 (y 3 + z 3 ) + 4 (z 3 + x3 ) ≥ 2 (x + y + z) ≥ 6 3 xyz Ta lại có x y z 6 2 2 + 2+ 2 ≥ √ y z x 3 xyz Suy ra √ 1 P ≥6 3 xyz + √ ≥ 12 3 xyz Dấu = xảy ra khi x = y = z = 1 Vậy minP = 12 khi x = y = z = 1 Bài toán 14 : Đề Dự bị Đại học khối D năm 2007 Cho a, b > 0 thỏa mãn ab + a + b = 3 Chứng minh : 3a 3b ab 3 + + ≤ a2 + b 2 + b+1 a+1 a+b 2 Huỳnh Kim Linh Trang thứ 9 trong 12 trang
  • 10. www.VNMATH.com BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG Lời giải : Từ giả thiết a, b > 0 và ab + a + b = 3 Suy ra: ab = 3 − (a + b), (a + 1)(b + 1) = ab + a + b + 1 = 4 Bất đẳng thức đã cho tương đương với 3 3a(a+1)+3b(b+1) 3 a2 + b 2 + 2 ≥ (a+1)(b+1) + a+b − 1 ⇔ a2 + b2 + 3 ≥ 3 (a2 + b2 ) + 4 (a + b) 2 4 3 + 3 a+b −1 2 2 2 2 12 ⇔ 4 (a + b ) + 6 ≥ 3 (a + b ) + 3 (a + b) + a+b −4 2 2 12 ⇔ a + b − 3 (a + b) − a+b + 10 ≥ 0 (∗) Đặt x = a + b > 0 ⇒ x2 = (a + b)2 ≥ 4ab = 4(3 − x) ( vì x > 0) ⇒ x2 + 4x − 12 ≥ 0 ⇒ x ≤ −6 hay x ≥ 2 ⇒ x ≥ 2 Ta có x2 = a2 + b2 + 2ab ⇒ a2 + b2 = x2 − 2(3 − x) = x2 + 2x − 6 Khi đó bất đẳng thức (*) thành 12 x2 − x − x + 4 ≥ 0, ∀x ≥ 2 ⇔ x3 − x + 4x − 12 ≥ 0, ∀x ≥ 2 2 ⇔ (x − 2) (x2 + x + 6) ≥ 0, ∀x ≥ 2 hiển nhiên đúng. Vậy bất đẳng thức cho đã được chứng minh. 4) Một số bài toán để các bạn tự làm : Bài toán 15 : Cho x, y > 0 thỏa : x + y + z = 1. Chứng minh : x + y ≥ 16xyz Bài toán 16 : Chứng minh rằng với a + b + c = 0 thì 8a + 8b + 8c ≥ 2a + 2b + 2c Bài toán 17 : Cho a, b, c > 0 : a + b + c = 1. Chứng minh (1 + a)(1 + b)(1 + c) ≥ 8(1 − a)(1 − b)(1 − c) Bài toán 18 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh : a b c a b c + + < + + b+c c+a a+b b+c c+a a+b Bài toán 19 : Cho a, b, c > 0 thỏa : 1 1 1 + + ≥2 1+a 1+b 1+c Chứng minh : 1 abc ≤ 8 Huỳnh Kim Linh Trang thứ 10 trong 12 trang
  • 11. www.VNMATH.com BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG Bài toán 20 : Chứng minh rằng : với a > b > 0 thì 4 a+ ≥3 (a − b) (b + 1)2 Bài toán 21 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh : a4 b4 c4 1 3 + + ≥ a + b3 + c 3 b+c c+a a+b 2 Bài toán 22 : Cho các số thực dương a, b, c, d thỏa : a3 + b3 + c3 + d3 = 1 Chứng minh : √ a2 b2 c2 d2 434 + + + ≥ b3 + c3 + d3 a3 + c3 + d3 a3 + b3 + d3 a3 + c3 + b3 3 Bài toán 23 : Cho các số thực dương a, b, c, d thỏa : a + b + c + d = 1. Chứng minh : 1 1 1 1 P = + 2 + 2 + 2 ≥ 256 a2 (3c + 3b + 3d − 2) b (3c + 3a + 3d − 2) c (3a + 3b + 3d − 2) d (3c + 3b + 3a − 2) Bài toán 24 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh : a b c a+b+c + + ≥ √ 3 b c a abc Bài toán 25 : Cho a, b, c, d > 0. Chứng minh : 1 1 4 16 64 + + + ≥ a b c d a+b+c+d Bài toán 26 : Cho a, b, c > 0 Chứng minh : 1 1 1 4 4 4 + + ≥ + + a b c 2a + b + c a + 2b + c a + b + 2c Bài toán 27 : Cho x, y, z là các số thực dương thỏa tích xyz = 1. Chứng minh: x3 y3 z3 3 + + ≥ (1 + y) (1 + z) (1 + z) (1 + x) (1 + x) (1 + y) 4 Bài toán 28 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh : 2 1 1 1 4 1 1 1 + + ≥ + + ab bc ca 3 a+b b+c c+a Bài toán 29 : Cho a.b > 0 và a+b≤1 Chứng minh : 2 3 + 2 ≥ 14 ab a + b2 Huỳnh Kim Linh Trang thứ 11 trong 12 trang
  • 12. www.VNMATH.com BẤT ĐẲNG THỨC CÔ SI TRONG CÁC KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG Bài toán 30 : Cho a, b, c > 0. Chứng minh : 1 1 1 3 + + ≥ (2a + b) (2c + b) (2b + c) (2a + c) (2b + a) (2c + a) (a + b + c)2 Bài toán 31 : Cho a, b, c > 0 thỏa a + b + c = 1. Chứng minh : 1 1 1 + 2 + 2 ≥9 a2 + 2bc b + 2ca c + 2ab Bài toán 32 : Cho x, y, z > 0 thỏa : x + y + z = 1. Chúng minh : x y z 3 + + ≤ x+1 y+1 z+1 4 Bài toán 33 : Chứng minh với a, b, c > 0 thì : 1 1 1 a8 + b8 + c8 ≥ a3 b3 c3 + + a b c Bài toán 34 : Cho a, b, c > 0 thỏa : ab + cb + ca = 1. Chứng minh : √ √ √ 1 + a2 + 1 + b2 + 1 + c2 ≤ 2 (a + b + c) Bài toán 35 : Cho a, b, c > 0 thỏa a + b + c = 1. Chứng minh : 2 2 2 1 1 1 100 a+ + b+ + c+ ≥ a b c 3 Bài toán 36 : Chứng minh : với mọi x, y, z > 0 ta luôn có : x3 y3 z3 + + ≥x+y+z yz zx xy Bài toán 37 : Chứng minh : với a, b, c > 0 thỏa a + b + c = 3 ta có : a b c 3 2 + 2 + 2 ≥ 1+b 1+c 1+a 2 Bài toán 38 : Cho a, b, c không âm. Chứng minh : a2 b2 c2 + + ≥1 a + 2b2 b + 2c2 c + 2a2 Bài toán 39 : Cho a, b, c, d dương với a + b + c + d = 4. Hãy Chứng minh a b c d 1) 1+b2 + 1+c2 + 1+d2 + 1+a2 ≥ 2 a b c d 2) 1+b2 c + 1+c2 d + 1+d2 a + 1+a2 b ≥ 2 a+1 b+1 c+1 d+1 3) 1+b2 + 1+c2 + 1+d2 + 1+a2 ≥ 4 Bài toán 40 : Cho a, b, c > 0 và a + b + c = 3. Hãy chứng minh : √ √ √ a+ b+ c ≥ ab + cb + ca Huỳnh Kim Linh Trang thứ 12 trong 12 trang