Nhâm Gia Nghĩa

Giả sử a , b , c là các số thực dương sao cho \(a+b+c=1\)

Chứng minh rằng \(2\left(\dfrac{b}{a}+\dfrac{c}{b}+\dfrac{a}{c}\right)\ge\dfrac{1+a}{1-a}+\dfrac{1+b}{1-b}+\dfrac{1+c}{1-c}\)

Kuro Kazuya
5 tháng 3 2017 lúc 0:26

\(2\left(\dfrac{b}{a}+\dfrac{c}{b}+\dfrac{a}{c}\right)\ge\dfrac{1+a}{1-a}+\dfrac{1+b}{1-b}+\dfrac{1+c}{1-c}\)

Thay thế \(a+b+c=1\)

\(\Leftrightarrow2\left(\dfrac{b}{a}+\dfrac{c}{b}+\dfrac{a}{c}\right)\ge\dfrac{2a+b+c}{b+c}+\dfrac{a+2b+c}{a+c}+\dfrac{a+b+2c}{a+b}\)

\(\Leftrightarrow2\left(\dfrac{b}{a}+\dfrac{c}{b}+\dfrac{a}{c}\right)\ge\dfrac{2a}{b+c}+\dfrac{2b}{a+c}+\dfrac{2c}{a+b}+3\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{2b}{a}+\dfrac{2c}{b}+\dfrac{2a}{c}\ge\dfrac{2a}{b+c}+\dfrac{2b}{a+c}+\dfrac{2c}{a+b}+3\)

\(\Leftrightarrow\left(\dfrac{2b}{a}-\dfrac{2b}{a+c}\right)+\left(\dfrac{2c}{b}-\dfrac{2c}{a+b}\right)+\left(\dfrac{2a}{c}-\dfrac{2a}{b+c}\right)\ge3\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{2bc}{a\left(a+c\right)}+\dfrac{2ca}{b\left(a+b\right)}+\dfrac{2ab}{c\left(b+c\right)}\ge3\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{bc}{a\left(a+c\right)}+\dfrac{ca}{b\left(a+b\right)}+\dfrac{ab}{c\left(b+c\right)}\ge\dfrac{3}{2}\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(bc\right)^2}{abc\left(a+c\right)}+\dfrac{\left(ca\right)^2}{abc\left(a+b\right)}+\dfrac{\left(ab\right)^2}{abc\left(b+c\right)}\ge\dfrac{3}{2}\)

Áp dụng bất đẳng thức cộng mẫu số

\(\Rightarrow\dfrac{\left(bc\right)^2}{abc\left(a+c\right)}+\dfrac{\left(ca\right)^2}{abc\left(a+b\right)}+\dfrac{\left(ab\right)^2}{abc\left(b+c\right)}\ge\dfrac{\left(ab+bc+ca\right)^2}{abc\left(a+b+c+a+b+c\right)}=\dfrac{\left(ab+bc+ca\right)^2}{2abc}\)

Chứng minh rằng \(\dfrac{\left(ab+bc+ca\right)^2}{2abc}\ge\dfrac{3}{2}\)

\(\Leftrightarrow2\left(ab+bc+ca\right)^2\ge6abc\)

\(\Leftrightarrow\left(ab+bc+ca\right)^2\ge3abc\)

\(\Leftrightarrow a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2+2ab^2c+2abc^2+2a^2bc\ge3abc\)

\(\Leftrightarrow a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2+2abc\left(a+b+c\right)\ge3abc\)

\(\Leftrightarrow a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2+2abc\ge3abc\)

\(\Leftrightarrow a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\ge abc\)

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho 2 bộ số thực không âm

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a^2b^2+b^2c^2\ge2\sqrt{a^2b^4c^2}=2ab^2c\\b^2c^2+c^2a^2\ge2\sqrt{a^2b^2c^4}=2abc^2\\a^2b^2+c^2a^2\ge2\sqrt{a^4b^2c^2}=2a^2bc\end{matrix}\right.\)

\(\Leftrightarrow2\left(a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\right)\ge2abc\left(a+b+c\right)\)

\(\Leftrightarrow a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2\ge abc\) ( đpcm )

\(\dfrac{\left(ab+bc+ca\right)^2}{2abc}\ge\dfrac{3}{2}\)

Vậy \(\dfrac{\left(bc\right)^2}{abc\left(a+c\right)}+\dfrac{\left(ca\right)^2}{abc\left(a+b\right)}+\dfrac{\left(ab\right)^2}{abc\left(b+c\right)}\ge\dfrac{3}{2}\)

\(\Leftrightarrow2\left(\dfrac{b}{a}+\dfrac{c}{b}+\dfrac{a}{c}\right)\ge\dfrac{1+a}{1-a}+\dfrac{1+b}{1-b}+\dfrac{1+c}{1-c}\)( đpcm )

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
Ngọc Hiền
Xem chi tiết
Hàn Thiên Tử
Xem chi tiết
Quách Phú Đạt
Xem chi tiết
Quách Phú Đạt
Xem chi tiết
lê thị tiều thư
Xem chi tiết
Quốc Bảo
Xem chi tiết
Đức Huy ABC
Xem chi tiết
Quốc Bảo
Xem chi tiết
lê thị tiều thư
Xem chi tiết