Fix: Chuẩn hóa \(a+b+c=1\). Ta có BĐT
\(\dfrac{1}{a+b}+\dfrac{1}{b+c}+\dfrac{1}{c+a}\ge\dfrac{a+b+c}{2(ab+bc+ca)}+\dfrac{3}{a+b+c}\)
CM như sau: \(VT=\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{a+c}+\dfrac{c}{a+b}+3\)
Và \(VP=\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{2(ab+bc+ca)}+3\)
Cần cm \(\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{a+c}+\dfrac{c}{a+b}\)\(\ge\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{2(ab+bc+ca)}\) (C-S dạng Engel)
*)Quay lại bài toán đầu:
\(\dfrac{1}{2(ab+bc+ca)}+6\ge\dfrac{1}{\sqrt{ab+bc+ac}}\)
Đặt \(\sqrt{ab+bc+ac}=t\ge0\)\(\Rightarrow\dfrac{1}{2t^2}+6\ge\dfrac{1}{t}\Leftrightarrow12t^2-6t+1\ge0\forall t\ge0\)
Ta cm BĐT \(\dfrac{1}{a+b}+\dfrac{1}{b+c}+\dfrac{1}{a+c}\ge\dfrac{a+b+c}{2\left(ab+bc+ac\right)}+\dfrac{3}{a+b+c}\)
Bằng cách chuẩn hóa \(a+b+c=1\). Khi đó:
\(VT=\dfrac{1}{a+b}+\dfrac{1}{b+c}+\dfrac{1}{a+c}\)
\(=\dfrac{c}{a+b}+\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{a+c}+3\)
\(VP=\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(ab+bc+ac\right)}+3\)
Tức cần cm \(\dfrac{c}{a+b}+\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{a+c}\)\(\ge\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(ab+bc+ac\right)}\) (C-S dạng Engel)
*)Quay lại đề: \(BDT_{\text{cần cm}}\Leftrightarrow\dfrac{1}{2\left(ab+bc+ac\right)}+3\ge\dfrac{1}{\sqrt{ab+bc+ac}}\)
Đặt \(\sqrt{ab+bc+ac}=t\ge0\)\(\Rightarrow\dfrac{1}{2t^2}+3\ge\dfrac{1}{t}\Leftrightarrow\dfrac{6t^2-2t+1}{t^2}\ge0\forall t\ge0\)
Sorry , it's a mistake .
Đề bài : Cho a,b,c không âm . Chứng minh rằng :
\(\dfrac{1}{a+b}+\dfrac{1}{b+c}+\dfrac{1}{c+a}+\dfrac{3}{a+b+c}\ge\dfrac{4}{\sqrt{ab+bc+ca}}\)
Lời giải:
Chuẩn hóa a+b+c=1.Áp dụng AM-GM ta được:
\(\dfrac{1}{ab+bc+ca}+4\ge2\sqrt{\dfrac{4}{ab+bc+ca}}=\dfrac{4}{\sqrt{ab+bc+ca}}\)
Do vậy ta chỉ cần đi chứng minh:
\(\dfrac{1}{a+b}+\dfrac{1}{b+c}+\dfrac{1}{c+a}+\dfrac{3}{a+b+c}\ge\dfrac{1}{ab+bc+ca}+4\)
hay \(\sum\dfrac{a}{b+c}+6\ge\dfrac{\left(a+b+c\right)^2}{ab+bc+ca}+4\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{c+a}+\dfrac{c}{a+b}\ge\dfrac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ca}\)
\(\Leftrightarrow\sum\left[a\left(b+c\right)+bc\right].\dfrac{a}{b+c}\ge a^2+b^2+c^2\)
\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2+abc\left(\dfrac{1}{a+b}+\dfrac{1}{b+c}+\dfrac{1}{c+a}\right)\ge a^2+b^2+c^2\)
Điều này luôn đúng do a,b,c không âm .Vậy ta có đpcm.
Dấu = xảy ra khi 1 số bằng 0 , 2 số còn lại bằng nhau.
P/s: nhờ ý tưởng of sir :V