\(\dfrac{a}{b+c-a}+\dfrac{b}{a+c-b}+\dfrac{c}{a+b-c}\ge3\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a}{b+c-a}+\dfrac{1}{2}+\dfrac{b}{a+c-b}+\dfrac{1}{2}+\dfrac{c}{a+b-c}+\dfrac{1}{2}\ge3+\dfrac{3}{2}\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a+b+c}{2\left(b+c-a\right)}+\dfrac{a+b+c}{2\left(a+c-b\right)}+\dfrac{a+b+c}{2\left(a+b-c\right)}\ge\dfrac{9}{2}\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a+b+c}{2}\left(\dfrac{1}{b+c-a}+\dfrac{1}{a+c-b}+\dfrac{1}{a+b-c}\right)\ge\dfrac{9}{2}\)
Lại có:\(\dfrac{a+b+c}{2}\left(\dfrac{1}{b+c-a}+\dfrac{1}{a+c-b}+\dfrac{1}{a+b-c}\right)\ge\dfrac{a+b+c}{2}\cdot\dfrac{9}{b+c-a+a+c-b+a+b-c}\ge\dfrac{9}{2}\left(đpcm\right)\)
Lời giải:
Có nhiều cách để giải quyết bài toán này. Đây là một cách đơn thuần sử dụng BĐT Cô-si.
Đặt \(\left\{\begin{matrix} b+c-a=x\\ a+c-b=y\\ a+b-c=z\end{matrix}\right.\) (\(x,y,z>0\) do $a,b,c$ là ba cạnh tam giác)
\(\Rightarrow (a,b,c)=\left(\frac{y+z}{2}; \frac{x+z}{2}; \frac{x+y}{2}\right)\)
BĐT cần chứng minh tương đương với:
\(\frac{y+z}{2x}+\frac{x+z}{2y}+\frac{x+y}{2z}\geq 3(*)\)
Áp dụng BĐT Cô-si cho 3 số:
\(\frac{y+z}{2x}+\frac{x+z}{2y}+\frac{x+y}{2z}\geq 3\sqrt[3]{\frac{(x+y)(y+z)(z+x)}{8xyz}}\)
Tiếp tục Cô-si: \((x+y)(y+z)(z+x)\geq 2\sqrt{xy}.2\sqrt{yz}.2\sqrt{zx}=8xyz\)
\(\Rightarrow \frac{y+z}{2x}+\frac{x+z}{2y}+\frac{x+y}{2z}\geq 3\sqrt[3]{\frac{8xyz}{8xyz}}=3\)
Do đó $(*)$ được chứng minh.
Dấu bằng xảy ra khi \(x=y=z\Leftrightarrow a=b=c\)
