Violympic toán 9

Phác Chí Mẫn

Cho a, b, c dương thỏa \(a^2+b^2+c^2=3\). Cm: \(\frac{2a^2}{a+b^2}+\frac{2b^2}{b+c^2}+\frac{2c^2}{c+a^2}\ge a+b+c\)

Akai Haruma
29 tháng 9 2019 lúc 0:26

Lời giải:

Ta có:

\(\text{VT}=2a-\frac{2ab^2}{a+b^2}+2b-\frac{2bc^2}{b+c^2}+2c-\frac{2ca^2}{c+a^2}\)

\(=2(a+b+c)-2\left(\frac{ab^2}{a+b^2}+\frac{bc^2}{b+c^2}+\frac{ca^2}{c+a^2}\right)(*)\)

Áp dụng BĐT AM-GM:

\(\frac{ab^2}{a+b^2}+\frac{bc^2}{b+c^2}+\frac{ca^2}{c+a^2}\leq \frac{ab^2}{2\sqrt{ab^2}}+\frac{bc^2}{2\sqrt{bc^2}}+\frac{ca^2}{2\sqrt{ca^2}}=\frac{\sqrt{ab^2}}{2}+\frac{\sqrt{bc^2}}{2}+\frac{\sqrt{ca^2}}{2}\)

\(\leq \frac{ab+b}{4}+\frac{bc+c}{4}+\frac{ca+a}{4}=\frac{ab+bc+ac+a+b+c}{4}(1)\)

Mà:

\((a+b+c)^2\geq 3(ab+bc+ac)=(a^2+b^2+c^2)(ab+bc+ac)\geq (ab+bc+ac)^2\)

\(\Rightarrow a+b+c\geq ab+bc+ac(2)\)

Từ \((1);(2)\Rightarrow \frac{ab^2}{a+b^2}+\frac{bc^2}{b+c^2}+\frac{ca^2}{c+a^2}\leq \frac{a+b+c}{2}(**)\)

Từ $(*); (**)\Rightarrow \text{VT}\geq a+b+c$ (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=1$

Bình luận (0)
Nguyen
29 tháng 9 2019 lúc 7:56

CÁCH KHÁC:

Áp dụng BĐT Svarxo:

\(VT=2\left(\frac{a^2}{a+b^2}+\frac{b^2}{b+c^2}+\frac{c^2}{c+a^2}\right)\)\(\ge\frac{2\left(a+b+c\right)^2}{a+b+c+a^2+b^2+c^2}\)\(=\frac{2\left(a+b+c\right)^2}{a+b+c+3}\ge a+b+c\)

\(\Leftrightarrow2\left(a+b+c\right)^2-\left(a+b+c\right)\left(a+b+c+3\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)\left(a+b+c-3\right)\ge0\)

Đặt t=a+b+c(t>0)

\(\Rightarrow t\left(t-3\right)\ge0\)

\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}t\le0\\t\ge3\end{matrix}\right.\)

Giả sử t<3 hay a+b+c<3

=> Mỗi số a,b,c<3

Bí rồi

Bình luận (4)

Các câu hỏi tương tự
Agami Raito
Xem chi tiết
Phác Chí Mẫn
Xem chi tiết
vũ manh dũng
Xem chi tiết
Văn Thắng Hồ
Xem chi tiết
phạm thị thu phương
Xem chi tiết
Lê Đình Quân
Xem chi tiết
Agami Raito
Xem chi tiết
Văn Thắng Hồ
Xem chi tiết
Agami Raito
Xem chi tiết