a)khong

b)co

c)khong

\(p+q=1\Rightarrow q=1-p\)

BĐT cần c/m trở thành:

\(pa^2+\left(1-p\right)b^2-p\left(1-p\right)c^2>0\)

\(\Leftrightarrow p^2c^2+\left(a^2-b^2-c^2\right)p+b^2>0\) (1)

\(\Delta=\left(a^2-b^2-c^2\right)^2-4b^2c^2=\left(a^2-b^2-c^2+2bc\right)\left(a^2-b^2-c^2-2bc\right)\)

\(=\left(a^2-\left(b-c\right)^2\right)\left(a^2-\left(b+c\right)^2\right)\)

\(=\left(a+c-b\right)\left(a+b-c\right)\left(a-b-c\right)\left(a+b+c\right)< 0\) theo BĐT tam giác

\(\Rightarrow\) (1) luôn đúng

Ko xài delta thì biến đổi tương đương (1) xuống bằng cách thêm bớt là được:

\(\left(1\right)\Leftrightarrow p^2c^2+2.\dfrac{a^2-b^2-c^2}{2c}.pc+\left(\dfrac{a^2-b^2-c^2}{2c}\right)^2+b^2-\left(\dfrac{a^2-b^2-c^2}{2c}\right)^2>0\)

\(\Leftrightarrow\left(pc+\dfrac{a^2-b^2-c^2}{2c}\right)^2+\dfrac{4b^2c^2-\left(a^2-b^2-c^2\right)^2}{4c^2}>0\)

\(\Leftrightarrow\left(pc+\dfrac{a^2-b^2-c^2}{2c}\right)^2+\dfrac{\left(2bc+a^2-b^2-c^2\right)\left(2bc-a^2+b^2+c^2\right)}{4c^2}>0\)

\(\Leftrightarrow\Leftrightarrow\left(pc+\dfrac{a^2-b^2-c^2}{2c}\right)^2+\dfrac{\left[a^2-\left(b-c\right)^2\right]\left[\left(b+c\right)^2-a^2\right]}{4c^2}>0\)

\(\Leftrightarrow\Leftrightarrow\left(pc+\dfrac{a^2-b^2-c^2}{2c}\right)^2+\dfrac{\left(a+b-c\right)\left(a+c-b\right)\left(a+b+c\right)\left(b+c-a\right)}{4c^2}>0\) (luôn đúng theo BĐT tam giác)

Dễ thấy : \(\left(a+b\right)^2\le2\left(a^2+b^2\right)\Rightarrow a+b\le\sqrt{2\left(a^2+b^2\right)}\) 

Tương tự :  \(b+c\le\sqrt{2\left(b^2+c^2\right)}\),  \(c+a\le\sqrt{2\left(c^2+a^2\right)}\)

=>      \(2\left(a+b+c\right)\le\sqrt{2}\left(\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\right)\)

\(\Leftrightarrow\sqrt{2}\left(a+b+c\right)\le\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\)

hơi xúc phạm con trai đấy