Trang chủ › Cẩm nang học tập › Cẩm nang kiến thức

Tổng hợp kiến thức về bất đẳng thức Bunhiacopxki

schedule.svg

Thứ ba, 21/5/2024 09:11 AM

Tác giả: Admin Hoclagioi

Bất đẳng thức Bunhiacopxki thường được sử dụng nhiều trong các bài toán chứng minh bất đẳng thức nâng cao. Học là Giỏi sẽ cùng các bạn tổng hợp các kiến thức về bất đẳng thức Bunhiacopxki qua bài viết dưới đây.

Mục lục [Ẩn]

Công thức bất đẳng thức Bunhiacopxki

Công thức bất đẳng thức Bunhiacopxki

Bất đẳng thức Bunhiacopxki có tên gọi ban đầu bất đẳng thức Cauchy – Bunhiacopxki – Schwarz sau đó rút gọn lại gọi theo tên của nhà toán học người Nga Bunhiacopxki. Bất đẳng thức này do 3 nhà toán học nghiên cứu và phát triển. Trong lĩnh vực toán học, bất đẳng thức này được ứng dụng khá nhiều để giải các bài toán chứng minh bất đẳng thức và tìm cực trị.

Bất đẳng thức Bunhiacopxki dạng cơ bản

$\left(a^2+b^2\right)\left(c^2+d^2\right) \geq(a c+b d)^2$

Dấu “=” xảy ra khi ac = bd

Bất đẳng thức Bunhiacopxki dạng tổng quát

Với hai bộ số $\left(a_1, a_2, \ldots, a_n\right)$ và $\left(b_1, b_2, \ldots, b_n\right)$, ta có:

$\left(a_1^2+a_2^2+\ldots+a_n^2\right) \cdot\left(b_1^2+b_2^2+\ldots+b_n^2\right) \geq\left(a_1 b_1+a_2 b_2+\ldots+a_n b_n\right)^2$

Dấu “=” xảy ra khi $\frac{a_1}{b_1}=\frac{a_2}{b_2}=\ldots=\frac{a_n}{b_n}$

Nếu một số nào đó (i = 1, 2, 3,…, n) bằng 0 thì đẳng thức tương ứng bằng 0.

Bất đẳng thức Bunhiacopxki

n = 2n = 3
$\left(a^2+b^2\right)\left(x^2+y^2\right) \geq(a x+b y)^2$$\left(a^2+b^2+c^2\right)\left(x^2+y^2+z^2\right) \geq(a x+b y+c z)^2$
$\sqrt{\left(a^2+b^2\right)\left(x^2+y^2\right)} \geq|\mathrm{ax}+b y|$$\sqrt{\left(a^2+b^2+c^2\right)\left(x^2+y^2+z^2\right)} \geq|a x+b y+c z|$
$\sqrt{\left(a^2+b^2\right)\left(x^2+y^2\right)} \geq a x+b y$$\sqrt{\left(a^2+b^2+c^2\right)\left(x^2+y^2+z^2\right)} \geq a x+b y+c z$
$\begin{aligned} & \frac{a^2}{x}+\frac{b^2}{y} \geq \frac{(a+b)^2}{x+y} \\ & (x, y>0)\end{aligned}$$\begin{aligned} & \frac{a^2}{x}+\frac{b^2}{y}+\frac{c^2}{z} \geq \frac{(a+b+c)^2}{x+y+z} \\ & (x, y, z>0)\end{aligned}$
Đẳng thức xảy ra khi $\frac{a}{x}=\frac{b}{y}$Đẳng thức xảy ra khi $\frac{a}{x}=\frac{b}{y}=\frac{c}{z}$

Hệ quả của bất đẳng thức Bunhiacopxki

Hệ quả 1

Nếu $a_1 x_1+\ldots+a_n x_n=C$ thì $\min \left(x_1^2+\ldots+x_n^2\right)=\frac{C}{a_1^2+\ldots+a_n^2}$ đạt được khi $\frac{x_1}{a_1}=\ldots=\frac{x_n}{a_n}$

Hệ quả 2

Nếu $x_1^2+\ldots+x_n^2=C^2$ (không đổi) thì:

$\operatorname{Max}\left(a_1 x_1+\ldots+a_n x_n\right)=C \cdot \sqrt{a_1^2+\ldots+a_n^2}$ đạt được khi $a_1 x_1=\ldots=a_n x_n \geq 0$.

$\operatorname{Min}\left(a_1 x_1+\ldots+a_n x_n\right)=-C \cdot \sqrt{a_1^2+\ldots+a_n^2}$ và dấu "=" xảy ra khi $a_1 x_1=\ldots=a_n x_n \leq 0$

Chứng minh bất đẳng thức Bunhiacopxki

Chứng minh bất đẳng thức Bunhiacopxki

Chúng ta có thể chứng minh bất đẳng thức Bunhiacopxki như sau:

$\begin{aligned} & \left(a^2+b^2\right)\left(c^2+d^2\right) \geq(a c+b d)^2 \\ & \Leftrightarrow(a c)^2+(a d)^2+(b c)^2+(b d)^2 \geq(a c)^2+2 a b c d+(b d)^2 \\ & \Leftrightarrow(a d)^2+(b c)^2 \geq 2 a b c d \\ & \Leftrightarrow(a d)^2-2 a b c d+(b c)^2 \geq 0 \\ & \Leftrightarrow(a d-b c)^2 \geq 0 \text { (luôn đúng) }\end{aligned}$

Một số bài tập ví dụ về bất đẳng thức Bunhiacopxki

Ví dụ 1 

Cho các số a, b, c là các số thực dương bất kỳ. Chứng minh rằng:

$\sqrt{\frac{a+b}{a+b+c}}+\sqrt{\frac{b+c}{a+b+c}}+\sqrt{\frac{c+a}{a+b+c}} \leq 6$

Hướng dẫn giải

Áp dụng bất đẳng thức bunhiacopxki cho phân thức, ta có:

hơn:

a+ba+b+c+b+ca+b+c+c+aa+b+c\sqrt{\frac{a+b}{a+b+c}} + \sqrt{\frac{b+c}{a+b+c}} + \sqrt{\frac{c+a}{a+b+c}} 

1a+ba+b+c+1b+ca+b+c+1c+aa+b+c\Leftrightarrow 1 \cdot \sqrt{\frac{a+b}{a+b+c}} + 1 \cdot \sqrt{\frac{b+c}{a+b+c}} + 1 \cdot \sqrt{\frac{c+a}{a+b+c}} (1+1+1)(a+b)+(b+c)+(c+a)a+b+c\leq (1+1+1) \cdot \sqrt{\frac{(a+b) + (b+c) + (c+a)}{a+b+c}}a+ba+b+c+b+ca+b+c+c+aa+b+c32(a+b+c)a+b+c\Leftrightarrow \sqrt{\frac{a+b}{a+b+c}} + \sqrt{\frac{b+c}{a+b+c}} + \sqrt{\frac{c+a}{a+b+c}} \leq 3 \cdot \sqrt{\frac{2(a+b+c)}{a+b+c}}a+ba+b+c+b+ca+b+c+c+aa+b+c32=6\Leftrightarrow \sqrt{\frac{a+b}{a+b+c}} + \sqrt{\frac{b+c}{a+b+c}} + \sqrt{\frac{c+a}{a+b+c}} \leq 3 \cdot \sqrt{2} = \sqrt{6}

(Điều phải chứng minh).

Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi các giá trị $\mathrm{a}=\mathrm{b}=\mathrm{c}$

Ví dụ 2

Chứng minh rằng nếu a, b, c là độ dài ba cạnh của một tam giác có p là nửa chu vi thì $\sqrt{p-a}+\sqrt{p-b}+\sqrt{p-c} \leq \sqrt{3 p}$

Hướng dẫn giải

Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki có:

$\begin{aligned} & \text { 1. } \sqrt{p-a}+1 \cdot \sqrt{p-b}+1 \cdot \sqrt{p-c} \leq \sqrt{\left(1^2+1^2+1^2\right)(p-a+p-b+p-c)} \\ & \Leftrightarrow \sqrt{p-a}+\sqrt{p-b}+\sqrt{p-c} \leq \sqrt{3(3 p-2 p)}=\sqrt{3 p} \text { (điều phải chứng minh) }\end{aligned}$

Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi $\frac{1}{p-a}=\frac{1}{p-b}=\frac{1}{p-c} \Leftrightarrow a=b=c$ hay tam giác là tam giác đều.
 Xem thêm:

Tổng hợp lí thuyết về bất đẳng thức Cosi

Bảy hằng đẳng thức đáng nhớ trong Toán lớp 8

Trên đây là công thức của bất đẳng thức Bunhiacopxki thường gặp và nâng cao. Học là Giỏi mong rằng, nó sẽ gợi ý cho các bạn cách hệ thống kiến thức sáng tạo và đẹp theo cách của riêng mình, biến các công thức khô khan trở nên sinh động hơn, từ đó giúp chúng mình nhớ và áp dụng giải được các bài toán tính đạo hàm trong chương trình toán phổ thông nhé.

Chủ đề:

Đăng ký học thử ngay hôm nay

Để con học sớm - Ôn sâu và nhận ưu đãi học phí!

Bài viết liên quan

Khái niệm và tính chất của phép chiếu song song lớp 11
schedule

Thứ tư, 29/4/2026 03:45 AM

Khái niệm và tính chất của phép chiếu song song lớp 11

Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào để đưa một hình không gian phức tạp về dạng quen thuộc hơn chưa? Câu trả lời nằm ở phép chiếu song song - một nội dung quan trọng trong chương trình Toán 11. Khi nắm vững phần kiến thức này, bạn sẽ xử lý bài tập nhanh và chính xác hơn. Hãy cùng Gia sư Học là Giỏi tìm hiểu khái niệm và các tính chất cơ bản ngay sau đây.

Chứng minh hai mặt phẳng song song đơn giản dễ hiểu
schedule

Thứ tư, 29/4/2026 03:36 AM

Chứng minh hai mặt phẳng song song đơn giản dễ hiểu

Không phải bài toán chứng minh hai mặt phẳng song song nào cũng cần vẽ hình. Chỉ cần nắm đúng bản chất và phương pháp, bạn có thể giải nhanh gọn, không cần suy nghĩ phức tạp. Trong nội dung dưới đây, Gia sư Học là Giỏi sẽ giúp bạn tiếp cận thông minh để biến dạng toán này trở nên dễ hiểu và dễ ăn điểm.

Hai mặt phẳng song song lớp 11: Lý thuyết chi tiết dễ hiểu
schedule

Thứ ba, 28/4/2026 08:24 AM

Hai mặt phẳng song song lớp 11: Lý thuyết chi tiết dễ hiểu

Trong không gian, việc hình dung mối quan hệ giữa các mặt phẳng thường khiến nhiều học sinh “mất phương hướng”, đặc biệt khi gặp bài toán liên quan đến song song. Dựa theo kiến thức sách Kết nối tri thức và cuộc sống, Gia sư Học là Giỏi mang đến cho bạn một cách tiếp cận mới mẻ, giúp bạn hiểu rõ bản chất của hai mặt phẳng song song thay, từ đó học nhanh hơn và vận dụng chính xác hơn trong từng dạng bài.

Chinh phục đường thẳng và mặt phẳng song song trong 5 phút
schedule

Thứ ba, 28/4/2026 07:51 AM

Chinh phục đường thẳng và mặt phẳng song song trong 5 phút

Bạn mất hàng giờ đồng hồ chỉ để chứng minh đường thẳng và mặt phẳng song song? Bạn bối rối giữa hàng loạt hệ quả và định lý về giao tuyến? Trong bài viết này, Gia sư Học là Giỏi sẽ cùng bạn tối ưu hóa kiến thức, mẹo nhận diện và hướng dẫn chi tiết cách xử lý bài tập liên quan.

Giải bài tập góc giữa đường thẳng và mặt phẳng trong không gian
schedule

Thứ năm, 23/4/2026 10:06 AM

Giải bài tập góc giữa đường thẳng và mặt phẳng trong không gian

Chủ đề “góc giữa đường thẳng và mặt phẳng trong không gian” thường khiến học sinh lớp 11 gặp khó khăn khi chuyển từ hình học phẳng sang hình học không gian. Bài viết này, hãy cùng Gia sư Học là Giỏi hệ thống lại cách làm và các bước giải giúp bạn tiếp cận dạng toán này một cách hiệu quả nhé!

Tổng cấp số nhân lùi vô hạn: Công thức và bài tập mẫu
schedule

Thứ năm, 23/4/2026 09:57 AM

Tổng cấp số nhân lùi vô hạn: Công thức và bài tập mẫu

Nếu bạn đang học phần tổng cấp số nhân lùi vô hạn nhưng lại khó khăn trong việc áp dụng công thức hoặc xác định điều kiện. Thì trong bài viết này, Gia sư Học là Giỏi sẽ giúp bạn hệ thống lại lý thuyết theo chuẩn kiến thức sách Kết nối tri thức và cuộc sống và hướng dẫn chi tiết cách giải các dạng bài tập hay gặp.

message.svg zalo.png