Nội dung text CHƯƠNG II. CHỨNG MINH BẤT ĐẲNG THỨC.doc
CHƯƠNG II. CHỨNG MINH BẤT ĐẲNG THỨC Muốn chứng minh một bất đẳng thức, ta phải dựa vào một bất đẳng thức đúng đã biết. Ghi nhớ: a 1. 220,0aa Dấu “=” xảy ra 0a . 2. aaa Dấu “=” xảy ra 0a . Có hai cách chứng minh bất đẳng thức: Cách 1: Biến đổi bất đẳng thức cần chứng minh thành một bất đẳng thức tương đương mà ta đã biết là đúng. Cách 2: Biến đổi tương đương bất đẳng thức đã biết thành bất đẳng thức cần chứng minh. Sau đây là một số phương pháp chứng minh bất đẳng thức. Khi giải một bài toán chứng minh bất đẳng thức, cần phải căn cứ vào đặc thù của bài toán mà chọn phương pháp thích hợp. Mỗi bài toán có thể được giải bằng các phương pháp khác nhau, cũng có khi phải phối hợp nhiều phương pháp. PHƯƠNG PHÁP VẬN DỤNG ĐỊNH NGHĨA VÀ TÍNH CHẤT CỦA BẤT ĐẲNG THỨC Để chứng minh bất đẳng thức AB , ta cần dùng định nghĩa hoặc tính chất của bất đẳng thức. Ta có thể phân chia phương pháp này cụ thể như sau: 1. Phương pháp dùng định nghĩa 2. Phương pháp biến đổi tương đương 3. Phương pháp làm trội 4. Phương pháp phản chứng 1. PHƯƠNG PHÁP DÙNG ĐỊNH NGHĨA A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ Để chứng minh AB , ta cần chứng minh 0AB . B. BÀI TẬP Bài 1 (Lớp 8). Chứng minh rằng 2222abab Hướng dẫn giải Ta có 22222222222abababaabb 22220ababab Do đó 2222abab . Bài 2 (Lớp 9). Chứng minh rằng 2 ab ab với mọi ,0ab . Hướng dẫn giải Ta có 22 0 222 ab ababab ab Do đó 2 ab ab . Bất đẳng thức xảy ra ab . Bài toán 2 là bất đẳng thức Cô-si (Cauchy (1789-1957) – Nhà toán học Pháp). Bài 3 (Lớp 8). Chứng minh rằng 2 22 2 4 a bcabacbc Hướng dẫn giải Ta có: 22222222 44 aa bcabacbcbcabacbc
2222 4 a abacbcbc 222 2.0 222 aaa bcbcbc Do đó 2 22 2 4 a bcabacbc Bài 4 (Lớp 8). Chứng minh rằng: 22222abcdeabcde Hướng dẫn giải Ta có 22222abcdeabcde 22222 abcdeabacadae 2222 2222 4444 aaaa babcacdadeae 2222 0 2222 aaaa bcde Bài 5 (Lớp 8). Chứng minh rằng: 22222axbyabxy . Hướng dẫn giải Ta có 22222abxyaxby 222222222222 2axaybxbyaxabxyby 2222220aybxabxyaybx Do đó 22222axbyabxy Dấu “=” xảy ra aybx Bài toán trên là bất đẳng thức Bu-nhi-a-cốp-xki và còn được gọi là bất đẳng thức Cô-si-Svác. Bu-nhi-a-cốp-xki (1804-1889), Nhà toán học Nga. Svác (1843 – 1921), Nhà toán học Đức. Bài 6 (Lớp 8). Chứng minh rằng 4433ababab Hướng dẫn giải Ta có 44334433abababababab 3333aabbababab 22223 44 bb abaab 2223 0 24 bb aba Do đó 4433ababab Bài 7 (Lớp *). Chứng minh rằng 222abcabbcca Hướng dẫn giải Ta có 222abcabbcca 2221222222 2abcabbcca 2222221222 2ababbcbccaca 22210 2abbcca
Do đó 222abcabbcca Bài 8 (Lớp 8). Chứng minh rằng 22 22 abab baba (với a, b khác 0) Hướng dẫn giải Cách 1: Ta có 2222 2222 1 2222 2 abababab babababa 2222 2222 1 21212 2 aabbab bbaaba 222 1 110 2 abab baba 2222 222222abababab babababa 2 22ababab bababa 21221abbbababab baaabababa 222 22 3 24 0 bb aba ab Do đó 22 22 abab baba Bài 9 (Lớp 8). Cho a, b khác 0. Chứng minh rằng 22 2243abab baba Hướng dẫn giải Ta có 2222 222243223abababab babababa 22 23133abababab babababa 1131ababab bababa 113abab baba 2222 2 12.abababababab babaabab 222 22 3 24 0 bb aab ab Do đó 22 2243abab baba , (với ,0ab ) Bài 10 (Lớp 9). Cho 1,1ab . Chứng minh rằng
11abbaab Hướng dẫn giải Ta có 11122121 2ababbaababba 12121 2abababba 112111211 2abbbaa 22111110 2abba Do đó 11abbaab . 2. PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ Để chứng minh AB , ta dùng các tính chất của bất đẳng thức, biến đổi tương đương bất đẳng thức cần chứng minh đến một bất đẳng thức đã biết là đúng. B. BÀI TẬP Bài 1 (Lớp 8). Chứng minh rằng: 22223abcabc Hướng dẫn giải 22223abcabc 222230abcabc 222222 3332220abcabcabacbc 222 2222220abcabacbc 2222222220ababacacbcbc 2220abacbc (1) (1) hiển nhiên đúng. Vậy 22223abcabc là bất đẳng thức đúng. Bài 2 (Lớp 8). Chứng minh rằng 23abcabbcca Hướng dẫn giải 23abcabbcca 22223abcabbccaabbcca 2220abcabbcca 222 2222220abcabbcca 2222222220ababbcbccaca 2220abbcca (2) (2) hiển nhiên đúng. Vậy 23abcabbcca là bất đẳng thức đúng. Bài 3 (Lớp 8). Cho ,0xy . Chứng minh rằng 114 xyxy Hướng dẫn giải Vì ,0xy nên 0xyxy Do đó 211444xyxyxy xyxyxyxy 22400xyxyxy (bất đẳng thức đúng).