BẤT ĐẲNG THỨC PHẢI CHỨNG MINH TƯƠNG ĐƯƠNG VỚI

27. Bất đẳng thức phải chứng minh tương đương với :

( )

+ + − + +

4 2 4 2 4 2 2 2 2

x z y x z x x z y x z y xyz

.

x y z 0

2 2 2

Cần chứng minh tử khơng âm, tức là : x

3

z

2

(x – y) + y

3

x

2

(y – z) + z

3

y

2

(z – x) ≥ 0. (1)

Biểu thức khơng đổi khi hốn vị vịng x  y  z  x nên cĩ thể giả sử x là số lớn nhất. Xét hai trường

hợp :

a) x ≥ y ≥ z > 0. Tách z – x ở (1) thành – (x – y + y – z), (1) tương đương với :

x

3

z

2

(x – y) + y

3

x

2

(y – z) – z

3

y

2

(x – y) – z

3

y

2

(y – z) ≥ 0

⇔ z

2

(x – y)(x

3

– y

2

z) + y

2

(y – z)(yx

2

– z

3

) ≥ 0

Dễ thấy x – y ≥ 0 , x

3

– y

2

z ≥ 0 , y – z ≥ 0 , yx

2

– z

3

≥ 0 nên bất đẳng thức trên đúng.

b) x ≥ z ≥ y > 0. Tách x – y ở (1) thành x – z + z – y , (1) tương đương với :

x

3

z

2

(x – z) + x

3

z

2

(z – y) – y

3

x

2

(z – y) – z

3

y

2

(x – z) ≥ 0

⇔ z

2

(x – z)(x

3

– zy

2

) + x

2

(xz

2

– y

3

)(z – y) ≥ 0

Dễ thấy bất đẳng thức trên dúng.

Cách khác : Biến đổi bất đẳng thức phải chứng minh tương đương với :

 −  +  −  +  −  +  + +  ≥

x y z x y z

1 1 1 3

 ÷   ÷    ÷   ÷

y z x y z x

    .