Lời giải:
Đặt \(\left ( \sqrt{\frac{a}{b+c}},\sqrt{\frac{b}{a+c}},\sqrt{\frac{c}{a+b}} \right )=(x,y,z)\)
\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} x^2=\frac{a}{b+c}\\ y^2=\frac{b}{a+c}\\ z^2=\frac{c}{a+b}\end{matrix}\right.\Rightarrow \frac{1}{x^2+1}+\frac{1}{y^2+1}+\frac{1}{z^2+1}=2\)
\(\Leftrightarrow (1-\frac{1}{x^2+1})+(1-\frac{1}{y^2+1})+(1-\frac{1}{z^2+1})=1\)
\(\Leftrightarrow \frac{x^2}{x^2+1}+\frac{y^2}{y^2+1}+\frac{z^2}{z^2+1}=1\)
BĐT cần chứng minh tương đương:
\(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\geq 2(x+y+z)(\star)\)
Áp dụng BĐT Bunhiacopxky:
\(\left ( \frac{x^2}{x^2+1}+\frac{y^2}{y^2+1}+\frac{z^2}{z^2+1} \right )(x^2+1+y^2+1+z^2+1)\geq (x+y+z)^2\)
\(\Leftrightarrow x^2+1+y^2+1+z^2+1\geq (x+y+z)^2\)
\(\Leftrightarrow xy+yz+xz\leq \frac{3}{2}\)
Kết hợp với hệ quả của BĐT AM-GM :
\((xy+yz+xz)^2\geq 3xyz(x+y+z)\)
\(\Rightarrow xy+yz+xz\geq \frac{3xyz(x+y+z)}{xy+yz+xz}\geq \frac{3xyz(x+y+z)}{\frac{3}2{}}=2xyz(x+y+z)\)
\(\Leftrightarrow \frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}\geq \frac{2xyz(x+y+z)}{xyz}=2(x+y+z)\)
Do đó BĐT \((\star)\) được chứng minh.
Bài toán hoàn thành. Dấu bằng xảy ra khi \(a=b=c\)
