Question

Cho a,b,c là số dương thỏa mãn a+b+c=3. Chứng minh rằng: \(a^2b+b^2c+c^2a\ge\dfrac{9a^2b^2c^2}{1+2a^2b^2c^2}\)

Answer 1

Lời giải:

Ta có: \(a^2b+b^2c+c^2a\geq \frac{9a^2b^2c^2}{1+2a^2b^2c^2}\)

\(\Leftrightarrow (a^2b+b^2c+c^2a)(1+2a^2b^2c^2)\geq 9a^2b^2c^2\)

\(\Leftrightarrow a^2b+b^2c+c^2a+2a^4b^3c^2+2a^2b^4c^3+2a^3b^2c^4\geq 3a^2b^2c^2(a+b+c)(*)\)

--------------------------

Áp dụng BĐT AM-GM ta có:

\(a^2b+a^4b^3c^2+a^3b^2c^4\geq 3\sqrt[3]{a^9b^6c^6}=3a^3b^2c^2\)

\(b^2c+a^2b^4c^3+a^4b^3c^2\geq 3a^2b^3c^2\)

\(c^2a+a^3b^2c^4+a^2b^4c^3\geq 3a^2b^2c^3\)

Cộng theo vế:

\(\Rightarrow a^2b+b^2c+c^2a+2a^4b^3c^2+2a^2b^4c^3+2a^3b^2c^4\geq 3a^2b^2c^2(a+b+c)\)

Vậy $(*)$ đúng

Do đó ta có đpcm

Dấu bằng xảy ra khi $a=b=c=1$