Dễ thấy: \(a^2;b^2;c^2\ge0\forall a;b;c\) mà \(a;b;c\ne0\) nên chỉ có \(a,b,c>0\)

Áp dụng BĐT AM-GM ta có: 

\(a^2+\frac{1}{a^2}\ge2\sqrt{a^2\cdot\frac{1}{a^2}}=2\sqrt{1}=2\)

\(b^2+\frac{1}{b^2}\ge2\sqrt{b^2\cdot\frac{1}{b^2}}=2\sqrt{1}=2\)

\(c^2+\frac{1}{c^2}\ge2\sqrt{c^2\cdot\frac{1}{c^2}}=2\sqrt{1}=2\)

Nhân theo vế 3 BĐT trên ta có: 

\(\left(a^2+\frac{1}{a^2}\right)\left(b^2+\frac{1}{b^2}\right)\left(c^2+\frac{1}{c^2}\right)\ge2\cdot2\cdot2=8\)

Đẳng thức xảy ra khi \(a=b=c\)

Áp dụng bđt Cauchy Schwarz dạng Engel ta có:

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

\(\ge\dfrac{9}{2}\left(đpcm\right)\)

Lời giải:

Đặt $\frac{x}{a}=\frac{y}{b}=\frac{z}{c}=t$

$\Rightarrow x=at; y=bt; z=ct$. Ta có:

$(x+y+z)^2=(at+bt+ct)^2=t^2(a+b+c)^2=t^2(*)$

Mặt khác:

$x^2+y^2+z^2=(at)^2+(bt)^2+(ct)^2=t^2(a^2+b^2+c^2)=t^2(**)$

Từ $(*); (**)\Rightarrow (x+y+z)^2=x^2+y^2+z^2$ (đpcm)

a) Áp dụng BĐT AM - GM:

\(\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{a}\) >= 2\(\sqrt{\dfrac{a}{b}.\dfrac{b}{a}}\) =2

Dấu '=' xảy ra <=> a=b=1

b) Cũng áp dụng BĐT AM- GM nhưng cho 3 số

c) Áp dụng BĐT AM- GM a+b>= 2\(\sqrt{ab}\)

\(\left(a+b\right)+\left(b+c\right)+\left(c+a\right)\) >= 8\(\sqrt{ab.bc.ca}\) = 8abc

Dấu '=' xảy ra <=> a=b=c

Để chứng minh bất đẳng thức (a^2 + b^2 + c^2)[(a-b)^2 + (b-c)^2 + (c-a)^2] ≥ 9/2, ta sẽ sử dụng phương pháp chứng minh bất đẳng thức bằng phương pháp chứng minh định lý hình học.

Giả sử a, b, c là các số thực và (a, b, c) không phải là (0, 0, 0). Ta có thể viết lại bất đẳng thức trên dưới dạng:

(a^2 + b^2 + c^2)[(a-b)^2 + (b-c)^2 + (c-a)^2] - 9/2 ≥ 0

Mở rộng và rút gọn biểu thức ta có:

2a^4 + 2b^4 + 2c^4 + 4a^2b^2 + 4b^2c^2 + 4c^2a^2 - 2a^3b - 2ab^3 - 2b^3c - 2bc^3 - 2c^3a - 2ca^3 - 9/2 ≥ 0

Đặt x = a^2, y = b^2, z = c^2, ta có:

2x^2 + 2y^2 + 2z^2 + 4xy + 4yz + 4zx - 2x^(3/2)√y - 2x√y^(3/2) - 2y^(3/2)√z - 2yz^(3/2) - 2z^(3/2)√x - 2zx^(3/2) - 9/2 ≥ 0

Đặt t = √x, u = √y, v = √z, ta có:

2t^4 + 2u^4 + 2v^4 + 4t^2u^2 + 4u^2v^2 + 4v^2t^2 - 2t^3u - 2tu^3 - 2u^3v - 2uv^3 - 2v^3t - 2vt^3 - 9/2 ≥ 0

Nhận thấy rằng biểu thức trên có thể viết dưới dạng tổng của các bình phương:

(t^2 + u^2 + v^2 - tu - uv - vt)^2 + (t^2 - u^2)^2 + (u^2 - v^2)^2 + (v^2 - t^2)^2 ≥ 0

Vì mọi số thực bình phương đều không âm, nên bất đẳng thức trên luôn đúng. Từ đó, ta có chứng minh rằng (a^2 + b^2 + c^2)[(a-b)^2 + (b-c)^2 + (c-a)^2] ≥ 9/2.

\(\dfrac{a^3}{\left(b+1\right)\left(c+2\right)}+\dfrac{b+1}{12}+\dfrac{c+2}{18}\ge3\sqrt[3]{\dfrac{a^3\left(b+1\right)\left(c+2\right)}{216\left(b+1\right)\left(c+2\right)}}=\dfrac{a}{2}\)

Tương tự: \(\dfrac{b^3}{\left(c+1\right)\left(a+2\right)}+\dfrac{c+1}{12}+\dfrac{a+2}{18}\ge\dfrac{b}{2}\)

\(\dfrac{c^3}{\left(a+1\right)\left(b+2\right)}+\dfrac{a+1}{12}+\dfrac{b+2}{18}\ge\dfrac{c}{2}\)

Cộng vế:

\(VT+\dfrac{5}{36}\left(a+b+c\right)+\dfrac{7}{12}\ge\dfrac{1}{2}\left(a+b+c\right)\)

\(\Rightarrow VT\ge\dfrac{13}{36}\left(a+b+c\right)-\dfrac{7}{12}\ge\dfrac{13}{36}.3\sqrt[3]{abc}-\dfrac{7}{12}=\dfrac{1}{2}\) (đpcm)

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

\(B=\left(a+b+c\right)\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\)

..................................

\(A=\dfrac{a^2+b^2-2ab}{ab}+\dfrac{b^2-2ab+c^2}{bc}+c^2+a^2-\dfrac{2ca}{ca}\)

\(A=\left(\dfrac{a}{b}+\dfrac{b}{a}-2\right)+\left(\dfrac{b}{c}+\dfrac{c}{b}-2\right)+\left(\dfrac{c}{a}+\dfrac{a}{c}-2\right)=\dfrac{\left(b+c\right)}{a}+\dfrac{a+c}{b}+\dfrac{a+b}{c}-6\)

\(A=\left[\dfrac{\left(b+c\right)}{a}+1\right]+\left[\dfrac{\left(a+c\right)}{b}+1\right]+\left[\dfrac{\left(a+b\right)}{c}+1\right]-9\)

\(A=\dfrac{\left(a+b+c\right)}{a}+\dfrac{\left(a+b+c\right)}{b}+\left[\dfrac{\left(a+b+c\right)}{c}\right]-9\)

\(A=\left(a+b+c\right)\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)-9\)

Ket luan

\(A\ne B\) => đề sai--> hoặc mình công trừ sai

2. 

Từ giả thiết, ta có : 

\(\frac{1}{1+a}\ge1-\frac{1}{1+b}+1-\frac{1}{1+c}+1-\frac{1}{1+d}\)

\(=\frac{b}{1+b}+\frac{c}{1+c}+\frac{d}{1+d}\ge3\sqrt[3]{\frac{b.c.d}{\left(1+b\right)\left(1+c\right)\left(1+d\right)}}\)

Tương tự, ta cũng có : 

\(\frac{1}{1+b}\ge3\sqrt[3]{\frac{c.d.a}{\left(1+c\right)\left(1+d\right)\left(1+a\right)}}\)

\(\frac{1}{1+c}\ge3\sqrt[3]{\frac{abd}{\left(1+a\right)\left(1+b\right)\left(1+d\right)}}\)

\(\frac{1}{1+d}\ge3\sqrt[3]{\frac{abc}{\left(1+a\right)\left(1+b\right)\left(1+c\right)}}\)

Nhân vế theo vế 4 BĐT vừa chững minh rồi rút gọn ta được :

\(abcd\le\frac{1}{81}\left(đpcm\right)\)

2) Từ \(\frac{1}{1+a}+\frac{1}{1+b}+\frac{1}{1+c}+\frac{1}{1+d}\ge3.\)

\(\Rightarrow\frac{1}{1+a}\ge\left(1-\frac{1}{1+b}\right)+\left(1-\frac{1}{1+c}\right)+\left(1-\frac{1}{1+d}\right)\)

                  \(=\frac{b}{1+b}+\frac{c}{1+c}+\frac{d}{1+d}\ge3\sqrt[3]{\frac{bcd}{\left(1+b\right)\left(1+c\right)\left(1+d\right)}}.\)(BĐT AM-GM)

Tương tự :

\(\frac{1}{1+b}\ge3\sqrt[3]{\frac{acd}{\left(1+a\right)\left(1+c\right)\left(1+d\right)}}\)

\(\frac{1}{1+c}\ge3\sqrt[3]{\frac{abd}{\left(1+a\right)\left(1+b\right)\left(1+d\right)}}\)

\(\frac{1}{1+d}\ge3\sqrt[3]{\frac{abc}{\left(1+a\right)\left(1+b\right)\left(1+c\right)}}.\)

Từ đó suy ra:

\(\frac{1}{1+a}.\frac{1}{1+b}.\frac{1}{1+c}.\frac{1}{1+d}\ge3.3.3.3\sqrt[3]{\frac{\left(abcd\right)^3}{\left[\left(1+a\right)\left(1+b\right)\left(1+c\right)\left(1+d\right)\right]^3}}\)

\(\Leftrightarrow\frac{1}{\left(1+a\right)\left(1+b\right)\left(1+c\right)\left(1+d\right)}\ge\frac{81abcd}{\left(1+a\right)\left(1+b\right)\left(1+c\right)\left(1+d\right)}.\)

\(\Leftrightarrow81abcd\le1\Leftrightarrow abcd\le\frac{1}{81}\)

Dấu '=' xảy ra khi \(a=b=c=d=\frac{1}{3}.\)

3)Ta có: \(\left(\sqrt{a}+\sqrt{b}\right)^8=\left[\left(\sqrt{a}+\sqrt{b}\right)^2\right]^4=\left(a+b+2\sqrt{ab}\right)^4.\)(1)

Với \(a,b\ge0\),áp dụng BĐT AM-GM cho (a+b) và (\(2\sqrt{ab}\)) ta được 

\(\left(a+b\right)+2\sqrt{ab}\ge2\sqrt{\left(a+b\right)2\sqrt{ab}}\)(2)

Từ (1) và (2) suy ra:

\(\left(\sqrt{a}+\sqrt{b}\right)^8\ge\left(2\sqrt{\left(a+b\right)2\sqrt{ab}}\right)^4\)

\(\Leftrightarrow\left(\sqrt{a}+\sqrt{b}\right)^8\ge64ab\left(a+b\right)^2.\)

Dấu '=' xảy ra khi \(a+b=2\sqrt{ab}\Leftrightarrow a=b\)

1) Với \(x\le\frac{2}{3}\Rightarrow2-3x\ge0\)

Khi đó ,áp dụng bất đẳng thức AM-GM cho 2 số ta được:

\(\left(2-3x\right)+\frac{9}{2-3x}\ge2\sqrt{\left(2-3x\right)\frac{9}{2-3x}}=2.3=6\)

\(\Leftrightarrow2+\left(2-3x\right)+\frac{9}{2-3x}\ge2+6\)

\(\Leftrightarrow4-3x+\frac{9}{2-3x}\ge8\)

Dấu '=' xảy ra khi \(2-3x=\frac{9}{2-3x}\Leftrightarrow\left(2-3x\right)^2=9\Leftrightarrow2-3x=3\Leftrightarrow x=-\frac{1}{3}\)( vì 2-3x>0)

3. Đặt \(\hept{\begin{cases}\sqrt{a}=x\\\sqrt{b}=y\end{cases}}\)

Viết lại bđt cần chứng minh:

\((x+y)^8\ge64x^2y^2(x^2+y^2)^2\)

\(\Leftrightarrow(x+y)^4\ge8xy(x^2+y^2)\)

\(\Leftrightarrow x^4+y^4+4x^2y^3+4x^3y^2+6x^2y^2\ge8x^3y^2+8x^2y^3\)

\(\Leftrightarrow x^4+y^4-4x^2y^3-4x^3y^2+6x^2y^2\ge0\)

\(\Leftrightarrow(x-y)^4\ge0\)

BĐT đã được chứng minh