Violympic toán 9

EDOGAWA CONAN

cho a , b , c là các số thực dương thỏa mãn điều kiện abc = 1 . CMR : \(\dfrac{a}{a^3+a+1}+\dfrac{b}{b^3+b+1}+\dfrac{c}{c^3+c+1}\le1\)

Akai Haruma
4 tháng 7 2020 lúc 0:54

Lời giải:
Xét hiệu: $a^3+1-a(a+1)=a^2(a-1)-(a-1)=(a+1)(a-1)^2\geq 0$ với mọi $a>0$

$\Rightarrow a^3+1\geq a(a+1)\Rightarrow a^3+a+1\geq a(a+2)$

$\Rightarrow \frac{a}{a^3+a+1}\leq \frac{1}{a+2}$

Hoàn toàn tương tự với các phân thức còn lại và cộng theo vế thu được:

$\sum \frac{a}{a^3+a+1}\leq \sum \frac{1}{a+2}(*)$

Do $abc=1$ nên tồn tại $x,y,z>0$ sao cho $(a,b,c)=(\frac{x^2}{yz}, \frac{y^2}{xz}, \frac{z^2}{xy})$

Khi đó, áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:

$\sum \frac{1}{a+2}=\sum \frac{yz}{x^2+2yz}=\frac{1}{2}\sum (1-\frac{x^2}{x^2+2yz})=\frac{3}{2}-\frac{1}{2}.\sum \frac{x^2}{x^2+2yz}\leq \frac{3}{2}-\frac{1}{2}.\frac{(x+y+z)^2}{x^2+2yz+y^2+2xz+z^2+2xy}$

$=\frac{3}{2}-\frac{1}{2}.\frac{(x+y+z)^2}{(x+y+z)^2}=1(**)$

Từ $(*); (**)$ ta có đpcm.

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=1$

Bình luận (0)
tthnew
5 tháng 7 2020 lúc 7:45

Cách khác:

Ta chứng minh: \(\frac{a}{a^3+a+1}\le\frac{1}{2}.\frac{a^{\frac{2}{3}}+1}{a^{\frac{4}{3}}+a^{\frac{2}{3}}+1}\) (1)

Đặt \(a=x^3\Leftrightarrow\frac{x^3}{x^9+x^3+1}\le\frac{1}{2}.\frac{x^2+1}{x^4+x^2+1}\)

Tương đương với $$\frac{(x - 1)^2 (x^9 + 2 x^8 + 4 x^7 + 6 x^6 + 6 x^5 + 6 x^4 + 5 x^3 + 4 x^2 + 2 x + 1)}{2 (x^2 - x + 1) (x^2 + x + 1) (x^9 + x^3 + 1)} \geq 0$$

Vậy (1) đúng. Thiết lập $3$ bất đẳng thức tương tự và cộng theo vế thu đượcVasc.

\(\Rightarrow\) $\text{đpcm}$

Đẳng thức xảy ra khi $a=b=c=1$

Bình luận (0)
tran xuân phương
3 tháng 7 2020 lúc 23:27

Ta có :


\(=\frac{1}{a^2+bc+1}+\frac{1}{b^2+ac+1}+\frac{1}{c^2+ab+1}\)\(\ge\frac{\left(1+1+1\right)^2}{a^2+b^2+c^2+ab+bc+ca+3}\)

Mà ta có : \(\left\{{}\begin{matrix}a^2+b^2+c^2\ge3\sqrt{abc}=3\\ab+bc+ca\ge3\sqrt{abc}=3\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\frac{a}{a^3+a+1}+\frac{b}{b^3+b+1}+\frac{c}{c^3+c=1}\le\frac{9}{3+3+3}=1\)

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
Nguyễn Hoàng Minh
Xem chi tiết
Nguyễn Trọng Chiến
Xem chi tiết
Mai Tiến Đỗ
Xem chi tiết
Nguyễn Trọng Chiến
Xem chi tiết
Big City Boy
Xem chi tiết
Nguyễn Thế Hiếu
Xem chi tiết
:vvv
Xem chi tiết
Big City Boy
Xem chi tiết
Yến Tử
Xem chi tiết