a.
Xét hiệu:
\(a^3+b^3-ab\left(a+b\right)=\left(a+b\right)\left(a^2-ab+b^2\right)-ab\left(a+b\right)\)
\(=a^2-ab+b^2-ab=a^2-2ab+b^2\)
\(=\left(a-b\right)^2\ge0\)
=> BĐT luôn đúng
b.
Xét hiệu:
\(a^4+b^4-a^3b-ab^3=\left(a^4-a^3b\right)-\left(b^4-ab^3\right)\)
\(=a^3\left(a-b\right)-b^3\left(a-b\right)=\left(a^3-b^3\right)\left(a-b\right)\)
\(=\left(a-b\right)\left(a^2+ab+b^2\right)\left(a-b\right)\)
\(=\left(a-b\right)^2\left(a^2+ab+b^2\right)\ge0\)
=> BĐT luôn đúng
a)
\(a^3+b^3\ge ab\left(a+b\right)\forall a,b>0\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b\right)\left(a^2-ab+b^2\right)\ge ab\left(a+b\right)\)
\(\Rightarrow a^2-ab+b^2\ge ab\)
\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\ge0\)
\(\Rightarrowđpcm\)
b)
\(a^4+b^4\ge a^3b+ab^3\)
\(\Leftrightarrow a^4-ab^3+b^4-a^3b\ge0\)
\(\Leftrightarrow a\left(a^3-b^3\right)-b\left(a^3-b^3\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\left(a^2+ab+b^2\right)\ge0\)
\(\Rightarrowđpcm\)
c)
\(\left(a+1\right)\left(b+1\right)\ge\left(\sqrt{ab}+1\right)^2\)
\(\Leftrightarrow\left(a+1\right)\left(b+1\right)-\left(\sqrt{ab}+1\right)^2\ge0\)
\(\Leftrightarrow1+b+a+ab-ab-2\sqrt{ab}-1\ge0\)
\(\Leftrightarrow a-2\sqrt{ab}+b\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)^2\ge0\)
Dấu bằng xảy ra khi \(a=b\)
d)
\(\dfrac{a^3}{b}+\dfrac{b^3}{c}+\dfrac{c^3}{a}\ge ab+bc+ac\)
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM ta được
\(\dfrac{a^3}{b}+ab\ge2\sqrt{\dfrac{a^3}{b}.ab}\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a^3}{b}+ab\ge2a^2\)
Tương tự ta được
\(\dfrac{b^3}{c}+bc\ge2b^2,\dfrac{c^3}{a}+ac\ge2c^2\)
\(\Rightarrow\dfrac{a^3}{b}+\dfrac{b^3}{c}+\dfrac{c^3}{a}+ab+bc+ac\ge2\left(a^2+b^2+c^2\right)\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a^3}{b}+\dfrac{b^3}{c}+\dfrac{c^3}{a}\ge2\left(a^2+b^2+c^2\right)-\left(ab+bc+ac\right)\)
Mặt khác ta có:\(a^2+b^2+c^2\ge ab+bc+ac\) (hệ quả bất đẳng thức AM-GM)
\(\Rightarrow\dfrac{a^3}{b}+\dfrac{b^3}{c}+\dfrac{c^3}{a}\ge ab+bc+ac\left(đpcm\right)\)
Dấu bằng xảy ra khi \(x=y=z;x,y,z>0\)
