Áp dụng bất đẳng thức để tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của một biểu thức - Toán 9

1. Khái niệm bất đẳng thức

Ta gọi hệ thức dạng \(a > b\) (hay \(a < b\), \(a \ge b\), \(a \le b\)) là bất đẳng thức.

Trong đó a là vế trái, b là vế phải của bất đẳng thức.

2. Tính chất bắc cầu

Nếu \(a < b\) và \(b < c\) thì \(a < c\).

Nếu \(a > b\) và \(b > c\) thì \(a > c\).

Nếu \(a \le b\) và \(b \le c\) thì \(a \le c\).

Nếu \(a \ge b\) và \(b \ge c\) thì \(a \ge c\).

3. Tính chất của đẳng thức liên quan đến phép cộng

Khi cộng cùng một số vào hai vế của một bất đẳng thức ta được bất đẳng thức mới cùng chiều với bất đẳng thức đã cho.

Nếu \(a < b\) thì \(a + c < b + c\).

Nếu \(a > b\) thì \(a + c > b + c\).

Nếu \(a \le b\) thì \(a + c \le b + c\).

Nếu \(a \ge b\) thì \(a + c \ge b + c\).

4. Tính chất của bất đẳng thức liên quan đến phép nhân

- Khi nhân cả hai vế của một bất đẳng thức với cùng một số dương ta được bất đẳng thức mới cùng chiều với bất đẳng thức đã cho.

Với ba số a, b, c và c > 0, ta có:

Nếu \(a < b\) thì \(ac < bc\).

Nếu \(a > b\) thì \(ac > bc\).

Nếu \(a \le b\) thì \(ac \le bc\).

Nếu \(a \ge b\) thì \(ac \ge bc\).

- Khi nhân cả hai vế của một bất đẳng thức với cùng một số âm ta được bất đẳng thức mới ngược chiều với bất đẳng thức đã cho.

Với ba số a, b, c và c < 0, ta có:

Nếu \(a < b\) thì \(ac > bc\).

Nếu \(a > b\) thì \(ac < bc\).

Nếu \(a \le b\) thì \(ac \ge bc\).

Nếu \(a \ge b\) thì \(ac \le bc\).

5. Áp dụng bất đẳng thức để tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của một biểu thức

- Nếu \(f\left( x \right) \ge k\) (\(k\) là hằng số) và dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi \(x = a\) thì giá trị nhỏ nhất của \(f\left( x \right)\) là \(k\) khi và chỉ khi \(x = a\).

Ta viết \(\min f\left( x \right) = k\) khi và chỉ khi \(x = a\).

- Nếu \(f\left( x \right) \le k\) (\(k\) là hằng số) và dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi \(x = a\) thì giá trị lớn nhất của \(f\left( x \right)\) là \(k\) khi và chỉ khi \(x = a\).

Ta viết \(\max f\left( x \right) = k\) khi và chỉ khi \(x = a\).