Giải bài 7 trang 36 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 1 — Không quảng cáo

SBT Toán 9 - Giải SBT Toán 9 - Cánh diều Bài 1. Bất đẳng thức - SBT Toán 9 CD


Giải bài 7 trang 36 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 1

Cho a, b, c là độ dài 3 cạnh của một tam giác. Chứng minh: a) \({a^2} + {b^2} + {c^2} < 2\left( {ab + bc + ca} \right)\) b) \(\frac{1}{{a + b - c}} + \frac{1}{{b + c - a}} + \frac{1}{{c + a - b}} \ge \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}\)

Đề bài

Cho a, b, c là độ dài 3 cạnh của một tam giác. Chứng minh:

a) \({a^2} + {b^2} + {c^2} < 2\left( {ab + bc + ca} \right)\)

b) \(\frac{1}{{a + b - c}} + \frac{1}{{b + c - a}} + \frac{1}{{c + a - b}} \ge \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}\)

Phương pháp giải - Xem chi tiết

a)    Sử dụng tính chất: Trong một tam giác, tổng độ dài 2 cạnh bất kì luôn lớn hơn độ dài cạnh còn lại.

Suy ra \({a^2} < a\left( {b + c} \right),{b^2} < b\left( {a + c} \right),{c^2} < c\left( {a + b} \right)\)

Cộng vế với vế ta được điêu cần chứng minh.

b)   Chứng minh \(\frac{1}{a} + \frac{1}{b} \ge \frac{4}{{a - b}}\)

(xét hiệu \(\frac{1}{a} + \frac{1}{b} - \frac{4}{{a + b}}\))

Suy ra \(\frac{1}{{a + b - c}} + \frac{1}{{b + c - a}} \ge \frac{2}{b}\);  \(\frac{1}{{b + c - a}} + \frac{1}{{c + a - b}} \ge \frac{2}{c}\)  và \(\frac{1}{{a + b - c}} + \frac{1}{{c + a - b}} \ge \frac{2}{a}\)

Do đó \(\frac{1}{{a + b - c}} + \frac{1}{{b + c - a}} + \frac{1}{{c + a - b}} \ge \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}\).

Lời giải chi tiết

a)   Do \(a,b,c\)là độ dài 3 cạnh của 1 tam giác nên \(a > 0,b > 0,c > 0,a + b > c,b + c > a,a + c > b\).

Suy ra \({a^2} < a\left( {b + c} \right),{b^2} < b\left( {a + c} \right),{c^2} < c\left( {a + b} \right)\)

Do đó \({a^2} + {b^2} + {c^2} < a\left( {b + c} \right) + b\left( {a + c} \right) + c\left( {a + b} \right)\)

Hay \({a^2} + {b^2} + {c^2} < 2\left( {ab + bc + ca} \right)\)

b)  Chứng minh \(\frac{1}{a} + \frac{1}{b} \ge \frac{4}{{a - b}}\)

Xét hiệu

\(\frac{1}{a} + \frac{1}{b} - \frac{4}{{a + b}}\)\( = \frac{{b\left( {a + b} \right) + a\left( {a + b} \right) - 4ab}}{{ab\left( {a + b} \right)}}\)

\( = \frac{{{a^2} + {b^2} - 2ab}}{{ab\left( {a + b} \right)}}\)\( = \frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}}}{{ab\left( {a + b} \right)}}\)

Với a,b dương, ta có \({\left( {a - b} \right)^2} \ge 0,ab \ge 0,\left( {a + b} \right) \ge 0\) suy ra \(\frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}}}{{ab\left( {a + b} \right)}} \ge 0\)  hay \(\frac{1}{a} + \frac{1}{b} - \frac{4}{{a + b}}\)

Vậy \(\frac{1}{a} + \frac{1}{b} \ge \frac{4}{{a + b}}\)

Theo kết quả trên, ta có: \(\frac{1}{{a + b - c}} + \frac{1}{{b + c - a}} \ge \frac{4}{{\left( {a + b - c} \right) + \left( {b + c - a} \right)}}\)

hay \(\frac{1}{{a + b - c}} + \frac{1}{{b + c - a}} \ge \frac{2}{b}\)

Chứng minh tương tự, ta được \(\frac{1}{{b + c - a}} + \frac{1}{{c + a - b}} \ge \frac{2}{c}\)  và \(\frac{1}{{a + b - c}} + \frac{1}{{c + a - b}} \ge \frac{2}{a}\)

Do đó \(\frac{1}{{a + b - c}} + \frac{1}{{b + c - a}} + \frac{1}{{c + a - b}} \ge \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}\).


Cùng chủ đề:

Giải bài 6 trang 103 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 1
Giải bài 6 trang 107 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 2
Giải bài 6 trang 125 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 2
Giải bài 7 trang 10 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 1
Giải bài 7 trang 14 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 2
Giải bài 7 trang 36 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 1
Giải bài 7 trang 53 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 1
Giải bài 7 trang 58 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 2
Giải bài 7 trang 82 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 1
Giải bài 7 trang 85 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 2
Giải bài 7 trang 103 sách bài tập toán 9 - Cánh diều tập 1