Violympic toán 9

Bạn chưa đăng nhập. Vui lòng đăng nhập để hỏi bài
Nano Thịnh

Biết a,b,c là độ dài 3 cạnh của một tam giác. Chứng minh rằng: \(\frac{a}{b+c-a}+\frac{b}{c+a-b}+\frac{c}{a+b-c}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^3}{9abc}\)

Nguyễn Việt Lâm
4 tháng 6 2020 lúc 21:57

Do a;b;c là độ dài 3 cạnh của 1 tam giác nên các mẫu số đều dương

Trước hết ta chứng minh BĐT sau với các số dương:

\(\frac{9}{8}\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(x+z\right)\ge\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)\)

Thật vậy:

\(\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)=\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)-xyz\)

\(=\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)-\frac{1}{9}.3\sqrt[3]{xyz}.3\sqrt[3]{xy.yz.zx}\)

\(\ge\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)-\frac{1}{9}\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)\)

\(\Rightarrow\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)\ge\frac{8}{9}\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)\)

\(\Rightarrow\frac{9}{8}\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)\ge\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)\) (đpcm)

Quay lại bài toán, đặt \(\left\{{}\begin{matrix}b+c-a=x\\c+a-b=y\\a+b-c=z\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=\frac{y+z}{2}\\b=\frac{z+x}{2}\\c=\frac{x+y}{2}\end{matrix}\right.\)

BĐT trở thành: \(\frac{y+z}{2x}+\frac{z+x}{2y}+\frac{x+y}{2z}\ge\frac{\left(x+y+z\right)^3}{\frac{9}{8}\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)}\)

Ta có: \(VT=\frac{\left(y+z\right)^2}{2x\left(y+z\right)}+\frac{\left(z+x\right)^2}{2y\left(z+x\right)}+\frac{\left(x+y\right)^2}{2z\left(x+y\right)}\ge\frac{\left(x+y+z\right)^2}{xy+yz+zx}\) (1)

\(VP=\frac{\left(x+y+z\right)^3}{\frac{9}{8}\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)}\le\frac{\left(x+y+z\right)^3}{\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)}=\frac{\left(x+y+z\right)^2}{xy+yz+zx}\) (2)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow VT\ge VP\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z\) hay \(a=b=c\)


Các câu hỏi tương tự
Nano Thịnh
Xem chi tiết
khoimzx
Xem chi tiết
Phan Tiến Nhật
Xem chi tiết
Cathy Trang
Xem chi tiết
Nguyễn Đức Anh
Xem chi tiết
Nguyễn Anh Kim Hân
Xem chi tiết
Agami Raito
Xem chi tiết
Nguyen Thi Bich Huong
Xem chi tiết
bt ko
Xem chi tiết