Chương 4: BẤT ĐẲNG THỨC, BẤT PHƯƠNG TRÌNH

Trung Dũng

Cho a,b,c là các sô thực dương thỏa mãn a+b+c=1
CMR 

Nguyễn Việt Lâm
23 tháng 3 2022 lúc 0:55

Với a;b;c dương:

\(\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)=\left(a+b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)-abc\)

\(=\left(a+b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)-\sqrt[3]{abc}.\sqrt[3]{ab.bc.ca}\)

\(\ge\left(a+b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)-\dfrac{1}{3}\left(a+b+c\right).\dfrac{1}{3}\left(ab+bc+ca\right)\)

\(=\dfrac{8}{9}\left(a+b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)\)

Đặt vế trái BĐT là P, ta có:

\(\dfrac{ab}{1-c^2}=\dfrac{ab}{\left(1-c\right)\left(1+c\right)}=\dfrac{ab}{\left(a+b\right)\left(a+c+b+c\right)}=\dfrac{ab}{\sqrt{a+b}.\sqrt{a+b}\left(a+c+b+c\right)}\)

\(\le\dfrac{ab}{\sqrt[]{2\sqrt[]{ab}}.\sqrt[]{a+b}.2\sqrt[]{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}=\dfrac{\sqrt[4]{\left(ab\right)^3}}{2\sqrt[]{2}.\sqrt[]{\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)}}\)

Tương tự:

\(\dfrac{bc}{1-a^2}\le\dfrac{\sqrt[4]{\left(bc\right)^3}}{2\sqrt[]{2}.\sqrt[]{\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)}}\)

\(\dfrac{ca}{1-b^2}\le\dfrac{\sqrt[4]{\left(ca\right)^3}}{2\sqrt[]{2}.\sqrt[]{\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)}}\)

Cộng vế:

\(P\le\dfrac{\sqrt[4]{\left(ab\right)^3}+\sqrt[4]{\left(bc\right)^3}+\sqrt[4]{\left(ca\right)^3}}{2\sqrt[]{2}.\sqrt[]{\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)}}\)

Nên ta chỉ cần chứng minh:

\(\sqrt[4]{\left(ab\right)^3}+\sqrt[4]{\left(bc\right)^3}+\sqrt[4]{\left(ca\right)^3}\le\dfrac{3}{2\sqrt[]{2}}\sqrt[]{\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)}\)

\(\Leftrightarrow\left(\sqrt[4]{\left(ab\right)^3}+\sqrt[4]{\left(bc\right)^3}+\sqrt[4]{\left(ca\right)^3}\right)^2\le\dfrac{9}{8}\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)\)

Mà \(\dfrac{9}{8}\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)\ge\left(a+b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)\)

Nên ta chỉ cần chứng minh:

\(\left(\sqrt[4]{\left(ab\right)^3}+\sqrt[4]{\left(bc\right)^3}+\sqrt[4]{\left(ca\right)^3}\right)^2\le\left(a+b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)\)

Thật vậy:

\(\left(\sqrt[4]{ab}.\sqrt[]{ab}+\sqrt[4]{bc}.\sqrt[]{bc}+\sqrt[4]{ca}.\sqrt[]{ca}\right)^2\le\left(\sqrt[]{ab}+\sqrt[]{bc}+\sqrt[]{ca}\right)\left(ab+bc+ca\right)\)

\(\le\left(a+b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=1\)

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
Ngô Thành Chung
Xem chi tiết
Kinder
Xem chi tiết
vvvvvvvv
Xem chi tiết
Hà Thanh Thảo
Xem chi tiết
Kimian Hajan Ruventaren
Xem chi tiết
khoimzx
Xem chi tiết
Thảo Vi
Xem chi tiết
Trần
Xem chi tiết
Thảo Vi
Xem chi tiết