Violympic toán 9

H24

Cho tam giác ABC với BC = a, CA = b, AB = c. Gọi S là diện tích của tam giác ABC. CMR: \(S\le\frac{\sqrt{3}}{4}\cdot\sqrt[3]{a^2b^2c^2}\)

AH
20 tháng 3 2019 lúc 13:38

Lời giải:

Theo công thức Herong thì:

\(S=\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}=\frac{1}{4}\sqrt{(a+b+c)(a+b-c)(b+c-a)(c+a-b)}\)

Do vậy ta cần CM: \(\frac{1}{4}\sqrt{(a+b+c)(a+b-c)(b+c-a)(c+a-b)}\leq \frac{\sqrt{3}}{4}.\sqrt[3]{a^2b^2c^2}\)

\(\Leftrightarrow (a+b+c)^3(a+b-c)^3(b+c-a)^3(c+a-b)^3\leq 27(abc)^4\)

Đặt \(\left\{\begin{matrix} a+b-c=x\\ b+c-a=y\\ c+a-b=z\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} a=\frac{x+z}{2}\\ b=\frac{x+y}{2}\\ c=\frac{y+z}{2}\end{matrix}\right.\)

Điều cần CM trở thành: \(\frac{4096}{27}(x+y+z)^3(xyz)^3\leq [(x+y)(y+z)(x+z)]^4\)

----------------------------------------------

Thật vậy:

Ta có bổ đề quen thuộc: \((x+y)(y+z)(x+z)\geq \frac{8}{9}(xy+yz+xz)(x+y+z)\)

\(\Rightarrow [(x+y)(y+z)(x+z)]^4\geq \frac{4096}{9^4}(xy+yz+xz)^4(x+y+z)^4\)

Mà theo BĐT AM-GM:

\( \frac{4096}{9^4}(xy+yz+xz)^4(x+y+z)^4=\frac{4096}{27}(x+y+z)^3.\frac{(xy+yz+xz)^4(x+y+z)}{243}\)

\(\geq \frac{4096}{27}(x+y+z)^3.\frac{(3\sqrt[3]{x^2y^2z^2}]^4.3\sqrt[3]{xyz}}{243}=\frac{4066}{27}(x+y+z)^3(xyz)^3\)

Do đó: \([(x+y)(y+z)(x+z)]^4\geq \frac{4066}{27}(x+y+z)^3(xyz)^3\) (đpcm)

Vậy............

Bình luận (2)

Các câu hỏi tương tự
BL
Xem chi tiết
PD
Xem chi tiết
HT
Xem chi tiết
BL
Xem chi tiết
TQ
Xem chi tiết
KZ
Xem chi tiết
LQ
Xem chi tiết
DD
Xem chi tiết
BB
Xem chi tiết