12 bài tập Chứng minh bất đẳng thức có lời giải
Đề thi
12 bài tập Chứng minh bất đẳng thức có lời giải
A
Admin
ToánLớp 9136 lượt thi
13 câu hỏi
1.Tự luận
• 1 điểm

Không thực hiện phép tính, hãy so sánh:

a) 2023 + (−19) và 2024 + (−19);

b) \[\sqrt 2 \] + 2 và 4.

c) −3 + 2350 và −2 + 2350.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

a) Ta có: 2023 < 2024.

Cộng hai vế với −19 ta được 2023 + (−19) < 2024 + (−19).

b) Ta có: 4 = 2 + 2 > 2 + \[\sqrt 2 \] nên 4 > 2 + \[\sqrt 2 \].

c) Có −3 < −2 nên cộng hai vế với 2350 ta được −3 + 2350 < −2 + 2350.

2.Tự luận
• 1 điểm

Cho hai số a, b thỏa mãn a2 > b2 > 0. Chứng tỏ 5a2 > 4b2.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Ta có: a2 > b2 nên 5a2 > 5b2.

Mà 5b2 > 4b2 nên 5a2 > 4b2.

3.Tự luận
• 1 điểm

Cho hai số m, n thỏa mãn 0 < m2m< n2. Chứng minh \[\frac{3}{2}\]m2 < 2n2

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Ta có: m2 < n2 nên nhân cả hai vế với 2 ta được 2m2 < 2n2

Mà 2m2 > \[\frac{3}{2}\]m2 nên \[\frac{3}{2}\]m2 < 2n2

4.Tự luận
• 1 điểm

Với mọi x, y, z chứng minh rằng x2 + y2 + z2 ≥ xy + yz + zx.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Xét hiệu, ta có:

P = x2 + y2 + z2 − xy − yz − zx

2P = 2x2 + 2y2 + 2z2 − 2xy − 2yz − 2xz

2P = (x2 – 2xy + y2) + (y2 – 2yz + z2) + (z2 – 2zx + z2)

2P = (x – y)2 + (y – z)2 + (z – x)2 ≥ 0

Suy ra P ≥ 0 hay x2 + y2 + z2 – xy – yz – zx ≥ 0

Vậy x2 + y2 + z2 ≥ xy + yz + xz (đpcm).

5.Tự luận
• 1 điểm

Với mọi a, b chứng minh (a2 + b2)2 ≥ ab.(a + b)2.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Xét hiệu (a2 + b2)2 – ab(a + b)2

= a4 + 2a2b2 + b4 – a3b – 2a2b2 – ab3

= a4 + b4 – a3b – ab3

= a3(a – b) + b3 (b – a)

= (a – b)(a3 – b3)

= (a – b)2(a2 + ab + b2) ≥ 0.

Do đó, (a2 + b2)2 – ab(a + b)2 ≥ 0.

Vậy (a2 + b2)2 ≥ ab.(a + b)2.

6.Tự luận
• 1 điểm

Với mọi a, b chứng minh a2 + b2 + 1 ≥ ab + a + b.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Xét hiệu A = a2 + b2 + 1 – ab – a – b

2A = 2a2 + 2b2 + 2 – 2ab – 2a – 2b

2A = (a2 – 2ab + b2) + (a2 – 2a + 1) + (b2 – 2b + 1)

2A = (a – b)2 + (a – 1)2 + (b – 1)2 ≥ 0

Suy ra A ≥ 0 hay a2 + b2 + 1 – ab – a – b ≥ 0.

Vậy a2 + b2 + 1 ≥ ab + a + b (đpcm).

7.Tự luận
• 1 điểm

Cho a, b, c là các số thực dương tùy ý. Chứng minh rằng:

ab(a + b – 2c) + bc(b + c – 2a) + ca(c + a – 2b) ≥ 0

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Xét hiệu, ta có: ab(a + b – 2c) + bc(b + c – 2a) + ca(c + a – 2b)

= a2b + ab2 – 2abc + b2c + bc2 – 2abc + ac2 + a2c – 2abc

= a(b2 + c2 – 2bc) + b(c2 + a2 – 2ac) + c(a2 + b2 – 2ab)

= a(b – c)2 + b(c – a)2 + c(a – b)2 ≥ 0

Suy ra ab(a + b – 2c) + bc(b + c – 2a) + ca(c + a – 2b) ≥ 0 (đpcm).

2048.vn

Học thông minh hơn mỗi ngày

Xem toàn bộ 13 câu hỏi và nhiều hơn nữa với tài khoản miễn phí

Tạo đề thi
Tổ chức kiểm tra
Báo cáo chấm điểm tự động
Bạn đã có tài khoản?
8.Tự luận
• 1 điểm

Cho a, b, c là các số thực dương tùy ý. Chứng minh rằng:

\[\frac{{bc}}{a} + \frac{{ca}}{b} + \frac{{ab}}{c} \ge a + b + c\]

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Xét hiệu, ta có: A = \[\frac{{bc}}{a} + \frac{{ca}}{b} + \frac{{ab}}{c}\] − a – b – c

A = \[\frac{{{{\left( {bc} \right)}^2} + {{\left( {ca} \right)}^2} + {{\left( {ab} \right)}^2} - {a^2}bc - a{b^2}c - ab{c^2}}}{{abc}}\]

2A = \[\frac{{2{{\left( {bc} \right)}^2} + 2{{\left( {ca} \right)}^2} + 2{{\left( {ab} \right)}^2} - 2{a^2}bc - 2a{b^2}c - 2ab{c^2}}}{{abc}}\]

2A = \[\frac{{{{\left( {ab - bc} \right)}^2} + {{\left( {bc - ca} \right)}^2} + {{\left( {ca - ab} \right)}^2}}}{{abc}}\] ≥ 0 với a, b, c là các số thực dương.

Suy ra A ≥ 0 hay \[\frac{{bc}}{a} + \frac{{ca}}{b} + \frac{{ab}}{c}\] − a – b – c ≥ 0.

Vậy \[\frac{{bc}}{a} + \frac{{ca}}{b} + \frac{{ab}}{c} \ge a + b + c\].

9.Tự luận
• 1 điểm

Cho các số thực a, b không đồng thời bằng 0. Chứng minh rằng:

\[\frac{{2ab}}{{{a^2} + 4{b^2}}} + \frac{{{b^2}}}{{3{a^2} + 2{b^2}}} \le \frac{3}{5}\].

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Xét hiệu \[\frac{3}{5}\] − \[\frac{{2ab}}{{{a^2} + 4{b^2}}} - \frac{{{b^2}}}{{3{a^2} + 2{b^2}}}\]

= \[\frac{2}{5}\] − \[\frac{{2ab}}{{{a^2} + 4{b^2}}}\] + \[\frac{1}{5}\] − \[\frac{{{b^2}}}{{3{a^2} + 2{b^2}}}\]

= \[\frac{{2{a^2} - 10ab + 8{b^2}}}{{5\left( {{a^2} + 4{b^2}} \right)}}\] + \[\frac{{3{a^2} + 2{b^2} - 5{b^2}}}{{5\left( {3{a^2} + 2{b^2}} \right)}}\]

= \[\frac{{2\left( {a - b} \right)\left( {a - 4b} \right)}}{{5\left( {{a^2} + 4{b^2}} \right)}}\]+ \[\frac{{3\left( {a - b} \right)\left( {a + b} \right)}}{{5\left( {3{a^2} + 2{b^2}} \right)}}\]

= \[\frac{{2\left( {a - b} \right)\left( {a - 4b} \right)\left( {3{a^2} + 2{b^2}} \right) + 3\left( {a - b} \right)\left( {a + b} \right)\left( {{a^2} + 4{b^2}} \right)}}{{5\left( {{a^2} + 4{b^2}} \right)\left( {3{a^2} + 2{b^2}} \right)}}\]

= \[\frac{{\left( {a - b} \right)\left[ {2\left( {a - 4b} \right)\left( {3{a^2} + 2{b^2}} \right) + 3\left( {a + b} \right)\left( {{a^2} + 4{b^2}} \right)} \right]}}{{5\left( {{a^2} + 4{b^2}} \right)\left( {3{a^2} + 2{b^2}} \right)}}\]

= \[\frac{{\left( {a - b} \right)\left[ {2\left( {a - 4b} \right)\left( {3{a^2} + 2{b^2}} \right) + 3\left( {a + b} \right)\left( {{a^2} + 4{b^2}} \right)} \right]}}{{5\left( {{a^2} + 4{b^2}} \right)\left( {3{a^2} + 2{b^2}} \right)}}\]

= \[\frac{{\left( {a - b} \right)\left[ {9{a^3} - 21{a^2}b + 16a{b^2} - 4{b^3}} \right]}}{{5\left( {{a^2} + 4{b^2}} \right)\left( {3{a^2} + 2{b^2}} \right)}}\]

= \[\frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}{{\left( {3a - 2b} \right)}^2}}}{{5\left( {{a^2} + 4{b^2}} \right)\left( {3{a^2} + 2{b^2}} \right)}}\] ≥ 0.

Do đó \[\frac{3}{5}\] − \[\frac{{2ab}}{{{a^2} + 4{b^2}}} - \frac{{{b^2}}}{{3{a^2} + 2{b^2}}}\] ≥ 0.

Dấu “=” xảy ra khi a = b hoặc 3a = 2b.

Vậy \[\frac{{2ab}}{{{a^2} + 4{b^2}}} + \frac{{{b^2}}}{{3{a^2} + 2{b^2}}} \le \frac{3}{5}\] (đpcm).

10.Tự luận
• 1 điểm

Với các số thực không âm a, b. Chứng minh bất đẳng thức sau:

\[\frac{1}{{{a^2} + 1}} + \frac{1}{{{b^2} + 1}} \ge \frac{2}{{1 + ab}}\] với a,b ≥ 1.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Xét hiệu của bất đẳng thức, ta có:

\[\frac{1}{{{a^2} + 1}} + \frac{1}{{{b^2} + 1}} - \frac{2}{{1 + ab}}\]

= \[\frac{1}{{{a^2} + 1}} - \frac{1}{{1 + ab}} + \frac{1}{{{b^2} + 1}} - \frac{1}{{1 + ab}}\]

= \[\frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}\left( {ab - 1} \right)}}{{\left( {{a^2} + 1} \right)\left( {{b^2} + 1} \right)\left( {ab + 1} \right)}} \ge 0\]

Suy ra \[\frac{1}{{{a^2} + 1}} + \frac{1}{{{b^2} + 1}} - \frac{2}{{1 + ab}}\] ≥ 0 .

\[\frac{1}{{{a^2} + 1}} + \frac{1}{{{b^2} + 1}} \ge \frac{2}{{1 + ab}}\] với a,b ≥ 1.

11.Tự luận
• 1 điểm

Chứng minh:

a) \[\sqrt {2025} - \sqrt 5 > \sqrt {2024} - \sqrt 5 \];

b) \[\frac{1}{{2024}}\] + 2023 > \[\frac{1}{{2025}}\] + 2023.

Xem đáp án

a) Ta có: 2025 > 2024 nên \[\sqrt {2025} > \sqrt {2024} \].

Cộng hai vế với −\[\sqrt 5 \] ta được \[\sqrt {2025} - \sqrt 5 > \sqrt {2024} - \sqrt 5 \].

b) Ta có: \[\frac{1}{{2024}}\] > \[\frac{1}{{2025}}\].

Cộng hai vế với 2023 ta được \[\frac{1}{{2024}}\] + 2023 > \[\frac{1}{{2025}}\] + 2023.

12.Tự luận
• 1 điểm

Cho a ≥ 2b. Chứng minh :

a) 2a + 7 > a + 2b + 7;

b) 4b + 4a ≤ 5a + 2b.

Xem đáp án

a) Ta có: a ≥ 2b nên cộng hai vế với a ta được: 2a ≥ a + 2b.

Cộng hai vế với 7 được 2a + 7 > a + 2b + 7.

b) Có a ≥ 2b nên a – 2b ≥ 0.

Xét hiệu 5a + 2b – (4b + 4a) = a – 2b ≥ 0 (thỏa mãn).

Do đó 4b + 4a ≤ 5a + 2b.

13.Tự luận
• 1 điểm

Với mọi a, b, chứng minh:

a) \[\frac{{{a^2} + {b^2}}}{2} \ge {\left( {\frac{{a + b}}{2}} \right)^2}\];

b) \[{a^2} + {b^2} \ge \frac{{{{\left( {a + b} \right)}^2}}}{2}\].

Xem đáp án

a) Xét hiệu \[\frac{{{a^2} + {b^2}}}{2} - {\left( {\frac{{a + b}}{2}} \right)^2} = \frac{{{a^2} + {b^2}}}{2} - \frac{{{a^2} + 2ab + {b^2}}}{4}\]

                                                 \[ = \frac{{2{a^2} + 2{b^2} + {a^2} - 2ab + {b^2}}}{4} = \frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}}}{4} \ge 0\].

Do đó, \[\frac{{{a^2} + {b^2}}}{2} - {\left( {\frac{{a + b}}{2}} \right)^2}\] ≥ 0 .

Vậy \[\frac{{{a^2} + {b^2}}}{2} \ge {\left( {\frac{{a + b}}{2}} \right)^2}\] (đpcm).

b) Xét hiệu a2 + b2 − \[\frac{{{{\left( {a + b} \right)}^2}}}{2}\] = \[\frac{{2{a^2} + 2{b^2} - {{\left( {a + b} \right)}^2}}}{2}\]

                                                                              = \[\frac{{2{a^2} + 2{b^2} - {a^2} - 2ab - {b^2}}}{2} = \frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}}}{2} \ge 0\].

Suy ra a2 + b2 − \[\frac{{{{\left( {a + b} \right)}^2}}}{2}\] ≥ 0.

Vậy \[{a^2} + {b^2} \ge \frac{{{{\left( {a + b} \right)}^2}}}{2}\] (đpcm).

Bạn có thích hoạt động này không?

Ý kiến của bạn sẽ giúp chúng tôi đề xuất nội dung phù hợp hơn.

Bắt đầu ngay
Khám phá các nguồn tài nguyên miễn phí, phù hợp với tiêu chuẩn trong vài giây

Gợi ý cho bạn

Xem tất cả

Học liệu phổ biến Lớp 9

Xem tất cả

Học liệu phổ biến Toán

Xem tất cả