Bài 1: Cho a,b dương sao cho a+b=1. Chứng minh rằng: \(\frac{a^2}{a+2b}+\frac{b^2}{a+2b}\ge\frac{1}{3}\)
bài 2: Cho x,y là các số thực dương thỏa mãn x+y=2019. tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P= \(\frac{x}{\sqrt{2019-x}}+\frac{y}{\sqrt{2019-y}}\)
bài 3: Cho x>0, y>0 là những số thay đổi thỏa mãn \(\frac{2018}{x}+\frac{2019}{y}=1\). tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P= x+y
Bài 1:
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz ta có:
\(\frac{a^2}{a+2b}+\frac{b^2}{2a+b}\geq \frac{(a+b)^2}{a+2b+2a+b}=\frac{(a+b)^2}{3(a+b)}=\frac{a+b}{3}=\frac{1}{3}\) (đpcm)
Dấu "=" xảy ra khi \(\left\{\begin{matrix} \frac{a}{a+2b}=\frac{b}{2a+b}\\ a+b=1\end{matrix}\right.\Leftrightarrow a=b=\frac{1}{2}\)
Bài 2:
Vì $x+y=2019$ nên $2019-x=y; 2019-y=x$
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz ta có:
\(P=\frac{x}{\sqrt{2019-x}}+\frac{y}{\sqrt{2019-y}}=\frac{x}{\sqrt{y}}+\frac{y}{\sqrt{x}}=\frac{x^2}{x\sqrt{y}}+\frac{y^2}{y\sqrt{x}}\geq \frac{(x+y)^2}{x\sqrt{y}+y\sqrt{x}}\)
Mà theo BĐT AM-GM và Bunhiacopxky:
\((x\sqrt{y}+y\sqrt{x})^2\leq (xy+yx)(x+y)=2xy(x+y)\leq \frac{(x+y)^2}{2}.(x+y)=\frac{(x+y)^3}{2}\)
\(\Rightarrow P\geq \frac{(x+y)^2}{\sqrt{\frac{(x+y)^3}{2}}}=\sqrt{2(x+y)}=\sqrt{2.2019}=\sqrt{4038}\)
Vậy \(P_{\min}=\sqrt{4038}\Leftrightarrow x=y=\frac{2019}{2}\)
Bài 3:
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:
\(1=\frac{2018}{x}+\frac{2019}{y}=\frac{(\sqrt{2018})^2}{x}+\frac{(\sqrt{2019})^2}{y}\geq \frac{(\sqrt{2018}+\sqrt{2019})^2}{x+y}\)
\(\Rightarrow P=x+y\geq (\sqrt{2018}+\sqrt{2019})^2\)
Vậy \(P_{\min}=(\sqrt{2018}+\sqrt{2019})^2\)
Dấu "=" xảy ra khi \(\left\{\begin{matrix} \frac{\sqrt{2018}}{x}=\frac{\sqrt{2019}}{y}\\ \frac{2018}{x}+\frac{2018}{y}=1\end{matrix}\right.\Leftrightarrow x=\frac{\sqrt{2018}}{\sqrt{2018}+\sqrt{2019}}; y=\frac{\sqrt{2019}}{\sqrt{2018}+\sqrt{2019}}\)
---------------------
Tóm lại, những bài này bạn sử dụng 2 công cụ chính:
BĐT AM-GM (quá quen thuộc)
BĐT Cauchy-Schwarz: \(\frac{a_1^2}{b_1}+\frac{a_2^2}{b_2}+\frac{a_3^2}{b_3}+...+\frac{a_n^2}{b_n}\ge \frac{(a_1+a_2+...+a_n)^2}{b_1+b_2+...+b_n}\)