Có: \(a+b+c=1\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)^2=1\)

Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau, ta có:

\(\dfrac{x}{a}=\dfrac{y}{b}=\dfrac{z}{c}=\dfrac{x+y+z}{a+b+c}\)

\(\Rightarrow\dfrac{x^2}{a^2}=\dfrac{y^2}{b^2}=\dfrac{z^2}{c^2}=\dfrac{\left(x+y+z\right)^2}{\left(a+b+c\right)^2}=\dfrac{x^2+y^2+z^2}{a^2+b^2+c^2}\)

\(\Rightarrow\left(x+y+z\right)^2=x^2+y^2+z^2\) (do \(\left(a+b+c\right)^2=a^2+b^2+c^2=1\))

1.Ta có :\(x^3+y^3=\left(x+y\right)\left(x^2-xy+y^2\right)\)

\(=x^2-xy+y^2\) (do x+y=1)

\(=\dfrac{3}{4}\left(x-y\right)^2+\dfrac{1}{4}\left(x+y\right)^2\ge\dfrac{1}{4}\left(x+y\right)^2\)\(=\dfrac{1}{4}.1=\dfrac{1}{4}\)

Dấu "=" xảy ra khi :\(x=y=\dfrac{1}{2}\)

Vậy \(x^3+y^3\ge\dfrac{1}{4}\)

2.

a) Sửa đề: \(a^3+b^3\ge ab\left(a+b\right)\)

\(\Leftrightarrow\left(a^3-a^2b\right)+\left(b^3-ab^2\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow a^2\left(a-b\right)+b^2\left(b-a\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)\left(a^2-b^2\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\left(a+b\right)\ge0\) (luôn đúng vì \(a,b\ge0\))

Đẳng thức xảy ra \(\Leftrightarrow a=b\)

b) Lần trước mk giải rồi nhá

3.

a) Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz dạng Engel\(P=\dfrac{1}{x+1}+\dfrac{1}{y+1}+\dfrac{1}{z+1}\ge\dfrac{\left(1+1+1\right)^2}{\left(x+y+z\right)+3}=\dfrac{9}{3+3}=\dfrac{3}{2}\)

Đẳng thức xảy ra \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{1}{x+1}=\dfrac{1}{y+1}=\dfrac{1}{z+1}\\x+y+z=3\end{matrix}\right.\Leftrightarrow x=y=z=1\)

b) \(Q=\dfrac{x}{x^2+1}+\dfrac{y}{y^2+1}+\dfrac{z}{z^2+1}\le\dfrac{x}{2\sqrt{x^2.1}}+\dfrac{y}{2\sqrt{y^2.1}}+\dfrac{z}{2\sqrt{z^2.1}}\)

\(=\dfrac{x}{2x}+\dfrac{y}{2y}+\dfrac{z}{2z}=\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2}=\dfrac{3}{2}\)

Đẳng thức xảy ra \(\Leftrightarrow x^2=y^2=z^2=1\Leftrightarrow x=y=z=1\)

Bài 3:

Áp dụng bất đẳng thức AM - GM có:
\(x+y+z+\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}\ge2\sqrt{x.\dfrac{1}{x}}+2\sqrt{y.\dfrac{1}{y}}+2\sqrt{z.\dfrac{1}{z}}\)

\(=2+2+2=6\)

Dấu " = " khi x = y = z = 1

Vậy...

3. Với x,y,z>0 áp dụng BĐT Cauchy ta có

\(x+y+z+\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}\)

\(=\left(x+\dfrac{1}{x}\right)+\left(y+\dfrac{1}{y}\right)+\left(z+\dfrac{1}{z}\right)\)

\(\ge2\sqrt{x.\dfrac{1}{x}}+2\sqrt{y.\dfrac{1}{y}}+2\sqrt{z.\dfrac{1}{z}}=2+2+2=6\)

Đẳng thức xảy ra \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=\dfrac{1}{x}\\y=\dfrac{1}{y}\\z=\dfrac{1}{z}\end{matrix}\right.\Leftrightarrow x=y=z=1\)

1. Với a=b=c=0, ta thấy BĐT trên đúng

Với a,b,c>0 áp dụng BĐT Cauchy cho 3 số dương

\(a^3+a^3+b^3\ge3\sqrt[3]{a^3.a^3.b^3}=3\sqrt[3]{a^6b^3}=3a^2b\) (1)

\(b^3+b^3+c^3\ge3\sqrt[3]{b^3.b^3.c^3}=3\sqrt[3]{b^6c^3}=3b^2c\) (2)

\(c^3+c^3+a^3\ge3\sqrt[3]{c^3.c^3.a^3}=3\sqrt[3]{c^6a^3}=3c^2a\) (3)

Cộng (1), (2), (3) vế theo vế:

\(a^3+b^3+c^3\ge a^2b+b^2c+c^2a>\dfrac{a^2b+b^2c+c^2a}{3}\) (vì a,b,c>0)

Do đó BĐT trên đúng \(\forall a,b,c\ge0\)

2. Xét a=0, ta thấy BĐT trên đúng

Xét a>0, áp dụng BĐT Cauchy dạng \(\sqrt[3]{xyz}\le\dfrac{x+y+z}{3}\) ta có

\(\sqrt[3]{a}=\sqrt[3]{a.1.1}\le\dfrac{a+2}{3}\) (1)

\(\sqrt[3]{a^2}=\sqrt[3]{a.a.1}\le\dfrac{2a+1}{3}\) (2)

Cộng (1) và (2) ta được \(\sqrt[3]{a}+\sqrt[3]{a^2}\le\dfrac{3a+3}{3}=1+a\)

Đẳng thức xảy ra \(\Leftrightarrow a=1\)

\(\dfrac{1}{1+x^2}+\dfrac{1}{1+y^2}=\dfrac{x^2+y^2+2}{\left(xy\right)^2+x^2+y^2+1}=1-\dfrac{\left(xy\right)^2-1}{\left(xy\right)^2+x^2+y^2+1}\ge1-\dfrac{\left(xy\right)^2-1}{\left(xy\right)^2+2xy+1}\)

\(\Rightarrow\dfrac{1}{1+x^2}+\dfrac{1}{1+y^2}\ge1-\dfrac{\left(xy+1\right)\left(xy-1\right)}{\left(xy+1\right)^2}=1-\dfrac{xy-1}{xy+1}=\dfrac{2}{1+xy}\) (đpcm)

b. Tương tự câu a:

\(\dfrac{1}{1+x^2}+\dfrac{1}{1+z^2}\ge\dfrac{2}{1+zx}\) ; \(\dfrac{1}{1+y^2}+\dfrac{1}{1+z^2}\ge\dfrac{2}{1+yz}\)

Cộng vế với vế và rút gọn:

\(\dfrac{1}{1+x^2}+\dfrac{1}{1+y^2}+\dfrac{1}{1+z^2}\ge\dfrac{1}{1+xy}+\dfrac{1}{1+yz}+\dfrac{1}{z+zx}\) (1)

Mà \(\left\{{}\begin{matrix}z\ge1\Rightarrow1+xy\le1+xyz\\y\ge1\Rightarrow1+zx\le1+xyz\\x\ge1\Rightarrow1+yz\le1+xyz\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\dfrac{1}{1+xy}+\dfrac{1}{1+yz}+\dfrac{1}{1+zx}\ge\dfrac{1}{1+xyz}+\dfrac{1}{1+xyz}+\dfrac{1}{1+xyz}=\dfrac{3}{1+xyz}\) (2)

TỪ (1); (2) \(\Rightarrowđpcm\)

a) Ta có: \(\dfrac{1}{1+x^2}+\dfrac{1}{1+y^2}\ge\dfrac{2}{1+xy}\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{1+x^2}-\dfrac{1}{1+xy}+\dfrac{1}{1+y^2}-\dfrac{1}{1+xy}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(1+xy\right)-\left(1+x^2\right)}{\left(1+x^2\right)\left(1+xy\right)}+\dfrac{\left(1+xy\right)-\left(1+y^2\right)}{\left(1+y^2\right)\left(1+xy\right)}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(xy-x^2\right)\left(1+y^2\right)+\left(xy-y^2\right)\left(1+x^2\right)}{\left(1+x^2\right)\left(1+y^2\right)\left(1+xy\right)}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{xy+xy^3-x^2-x^2y^2+xy+x^3y-y^2-x^2y^2}{\left(1+xy\right)\left(1+x^2\right)\left(1+y^2\right)}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{2xy+xy\left(x^2+y^2\right)-2x^2y^2-x^2-y^2}{\left(1+xy\right)\left(1+x^2\right)\left(1+y^2\right)}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{xy\left(x^2-2xy+y^2\right)-\left(x^2-2xy+y^2\right)}{\left(1+xy\right)\left(1+y^2\right)\left(1+x^2\right)}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{xy\left(x-y\right)^2-\left(x-y\right)^2}{\left(1+xy\right)\left(1+x^2\right)\left(1+y^2\right)}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(x-y\right)^2\left(xy-1\right)}{\left(1+xy\right)\left(1+x^2\right)\left(1+y^2\right)}\ge0\)(luôn đúng)

=> Đẳng thức ban đầu được chứng minh.

P/s: Cái đoạn sau bạn bổ sung thêm vào là vì x và y lớn hơn bằng 1 nên xy-1 sẽ lớn hơn hoặc bằng 0 nhé, mình lười quá ngại chèn:vv.

Còn câu b bạn đợi mình nháp xíu.

1) 2( a² + b² ) ≥ ( a + b)²

<=> 2a² + 2b² - a² - 2ab - b² ≥ 0

<=> a² - 2ab + b² ≥ 0

<=> ( a - b )² ≥ 0 ( luôn đúng )

=> đpcm

2) Áp dụng BĐT Cô-si cho 2 số dương x , y , ta có :

a + b ≥ \(2\sqrt{ab}\)

=> \(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\) ≥ 2\(\sqrt{\dfrac{1}{x}.\dfrac{1}{y}}\)

=> ( x + y)( \(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\) ) ≥ \(2\sqrt{xy}\)2\(\sqrt{\dfrac{1}{x}.\dfrac{1}{y}}\)

=> ( x + y)( \(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\)) ≥ 4

=> \(\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}\) ≥ \(\dfrac{4}{x+y}\)