Question

Cho x, y , z là các số thực dương thoả mãn \(\dfrac{1}{1+x}+\dfrac{1}{1+y}+\dfrac{1}{1+z}=1\)
Chứng minh rằng \(\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}\le\dfrac{3}{2}\sqrt{xyz}\)

Answer 1

Đặt \(\dfrac{1}{x+1}=a,\dfrac{1}{y+1}=b,\dfrac{1}{z+1}=c\Rightarrow a,b,c>0;a+b+c=1.\)

\(x=\dfrac{1}{a}-1\)

Cần chứng minh: \(\sum\sqrt{\dfrac{1}{a}-1}\le\dfrac{3}{2}\sqrt{\left(\dfrac{1}{a}-1\right)\left(\dfrac{1}{b}-1\right)\left(\dfrac{1}{c}-1\right)}\)

Hay \(\sum\sqrt{\dfrac{1}{a}-\dfrac{1}{a+b+c}}\le\dfrac{3}{2}\sqrt{\prod\left(\dfrac{1}{a}-\dfrac{1}{a+b+c}\right)}\)

Hay là \(\sum\sqrt{\dfrac{b+c}{a\left(a+b+c\right)}}\le\dfrac{3}{2}\sqrt{\prod\dfrac{\left(b+c\right)}{a\left(a+b+c\right)}}\)

Tương đương: \(\sum\sqrt{\dfrac{b+c}{a}}\le\dfrac{3}{2}\sqrt{\prod\dfrac{\left(b+c\right)}{a}}\)

\(\left[\sum\left(b+c\right)\left\{a+2\left(b+c\right)\right\}\right]\left[\sum\dfrac{1}{a\left\{a+2\left(b+c\right)\right\}}\right]\ge\left[\sum\sqrt{\dfrac{b+c}{a}}\right]^2\)

Từ đây cần chứng minh:

\(\dfrac{9}{4}\prod\dfrac{\left(b+c\right)}{a}\ge\left[\sum\left(b+c\right)\left\{a+2\left(b+c\right)\right\}\right]\left[\sum\dfrac{1}{a\left\{a+2\left(b+c\right)\right\}}\right]\)

Còn lại bạn tự làm hoặc không để tối rảnh mình làm.

 

Answer 2

Do hoc24.vn không cho cập nhật câu trả lời nữa nên mình đăng tiếp:

Thực hiện thay thế \(\left(a,b,c\right)\rightarrow\left(s-a',s-b',s-c'\right)\) với $a',b',c'$ là độ dài ba cạnh của một tam giác.

Đặt $\left\{ \begin{array}{l}a' + b' + c' = 2s\\a'b' + b'c' + c'a' = {s^2} + 4Rr + {r^2}\\a'b'c' = 4sRr\end{array} \right.$

Bất đẳng thức quy về: 

$${\dfrac { \left( 4\,R-24\,r \right) {s}^{4}+r \left( 72\,{R}^{2}+41\,Rr+8\,{r}^{2} \right) {s}^{2}+2\,{r}^{2} \left( 4\,R+r \right) ^{3}}{r{s}^{2} \left( 4\,{s}^{2}+r \left( 8\,R+r \right)  \right) }}\geqslant 0$$

\( \Leftrightarrow \left( {4{\mkern 1mu} R - 24{\mkern 1mu} r} \right){s^4} + r\left( {72{\mkern 1mu} {R^2} + 41{\mkern 1mu} Rr + 8{\mkern 1mu} {r^2}} \right){s^2} + 2{\mkern 1mu} {r^2}{\left( {4{\mkern 1mu} R + r} \right)^3} \geqslant 0\)

Hay là \({s^2}\left( {R - 2{\mkern 1mu} r} \right)\left( {9{\mkern 1mu} {r^2} + 4{\mkern 1mu} {s^2}} \right) + r\left[ {10{\mkern 1mu} {s^2}\left( {4{\mkern 1mu} {R^2} + 4{\mkern 1mu} Rr + 3{\mkern 1mu} {r^2} - {s^2}} \right) + \left( {8{\mkern 1mu} Rr + 2{\mkern 1mu} {r^2} + 2{\mkern 1mu} {s^2}} \right)\left( {16{\mkern 1mu} {R^2} + 8{\mkern 1mu} Rr + {r^2} - 3{\mkern 1mu} {s^2}} \right)} \right] \geqslant 0\)

Đây là điều hiển nhiên.

Ngoài ra phương pháp SOS, SS cũng có thể sử dụng ở đây.