1.

BĐT cần chứng minh tương đương:

\(\left(ab-1\right)\left(bc-1\right)\left(ca-1\right)\ge\left(a^2-1\right)\left(b^2-1\right)\left(c^2-1\right)\)

Ta có:

\(\left(ab-1\right)^2=a^2b^2-2ab+1=a^2b^2-a^2-b^2+1+a^2+b^2-2ab\)

\(=\left(a^2-1\right)\left(b^2-1\right)+\left(a-b\right)^2\ge\left(a^2-1\right)\left(b^2-1\right)\)

Tương tự: \(\left(bc-1\right)^2\ge\left(b^2-1\right)\left(c^2-1\right)\)

\(\left(ca-1\right)^2\ge\left(c^2-1\right)\left(a^2-1\right)\)

Do \(a;b;c\ge1\)  nên 2 vế của các BĐT trên đều không âm, nhân vế với vế:

\(\left[\left(ab-1\right)\left(bc-1\right)\left(ca-1\right)\right]^2\ge\left[\left(a^2-1\right)\left(b^2-1\right)\left(c^2-1\right)\right]^2\)

\(\Rightarrow\left(ab-1\right)\left(bc-1\right)\left(ca-1\right)\ge\left(a^2-1\right)\left(b^2-1\right)\left(c^2-1\right)\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c\)

Câu 2 em kiểm tra lại đề có chính xác chưa

2.

Câu 2 đề thế này cũng làm được nhưng khá xấu, mình nghĩ là không thể chứng minh bằng Cauchy-Schwaz được, phải chứng minh bằng SOS

Không mất tính tổng quát, giả sử \(c=max\left\{a;b;c\right\}\)

\(\Rightarrow\left(c-a\right)\left(c-b\right)\ge0\) (1)

BĐT cần chứng minh tương đương:

\(\dfrac{1}{a}-\dfrac{a+b}{bc+a^2}+\dfrac{1}{b}-\dfrac{b+c}{ac+b^2}+\dfrac{1}{c}-\dfrac{c+a}{ab+c^2}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{b\left(c-a\right)}{a^3+abc}+\dfrac{c\left(a-b\right)}{b^3+abc}+\dfrac{a\left(b-c\right)}{c^3+abc}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{c\left(b-a\right)+a\left(c-b\right)}{a^3+abc}+\dfrac{c\left(a-b\right)}{b^3+abc}+\dfrac{a\left(b-c\right)}{c^3+abc}\ge0\)

\(\Leftrightarrow c\left(b-a\right)\left(\dfrac{1}{a^3+abc}-\dfrac{1}{b^3+abc}\right)+a\left(c-b\right)\left(\dfrac{1}{a^3+abc}-\dfrac{1}{c^3+abc}\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{c\left(b-a\right)\left(b^3-a^3\right)}{\left(a^3+abc\right)\left(b^3+abc\right)}+\dfrac{a\left(c-b\right)\left(c^3-a^3\right)}{\left(a^3+abc\right)\left(c^3+abc\right)}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{c\left(b-a\right)^2\left(a^2+ab+b^2\right)}{\left(a^3+abc\right)\left(b^3+abc\right)}+\dfrac{a\left(c-b\right)\left(c-a\right)\left(a^2+ac+c^2\right)}{\left(a^3+abc\right)\left(c^3+abc\right)}\ge0\)

Đúng theo (1)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c\)

\(c\left(1+ab\right)\le c\left(1+\dfrac{a^2+b^2}{2}\right)=c\left(1+\dfrac{1-c^2}{2}\right)=1-\dfrac{1}{2}\left(c-1\right)^2\left(c+2\right)\le1\)

\(\Rightarrow c^2\left(1+ab\right)\le c\Rightarrow\dfrac{c}{1+ab}\ge c^2\)

Hoàn toàn tương tự ta có: \(\dfrac{a}{1+bc}\ge a^2\) ; \(\dfrac{b}{1+ac}\ge b^2\)

Cộng vế: \(VT\ge a^2+b^2+c^2=1\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi \(\left(a;b;c\right)=\left(0;0;1\right)\) và các hoán vị

Cách 2:

Áp dụng BĐT Bunhiacopxky:

\(\text{VT}[a(1+bc)+b(1+ac)+c(1+ab)]\geq (a+b+c)^2\)

\(\Rightarrow \text{VT}\geq \frac{(a+b+c)^2}{a+b+c+3abc}\)

 Ta sẽ CM: 

\(\frac{(a+b+c)^2}{a+b+c+3abc}\geq 1\)

\(\Leftrightarrow 1+2(ab+bc+ac)\geq a+b+c+3abc\)

Vì $a^2+b^2+c^2=1\Rightarrow a,b,c\leq 1$

$\Rightarrow (a-1)(b-1)(c-1)\leq 0$

$\Leftrightarrow 1+ ab+bc+ac\geq a+b+c+abc(1)$

Áp dụng BĐT AM-GM:

$ab+bc+ac\geq 3\sqrt[3]{a^2b^2c^2}\geq 3\sqrt[3]{a^2b^2c^2.abc}=3abc\geq 2abc(2)$

Từ $(1);(2)\Rightarrow 1+2(ab+bc+ac)\geq a+b+c+3abc$

Ta có đpcm

Dấu "=" xảy ra khi $(a,b,c)=(1,0,0)$ và hoán vị.

do \(a,b,c\ge1\)\(=>\left\{{}\begin{matrix}b+c\ge2\\c+a\ge2\\a+b\ge2\end{matrix}\right.\)

\(=>\left\{{}\begin{matrix}a\left(b+c\right)\ge2a\\b\left(c+a\right)\ge2b\\c\left(a+b\right)\ge2c\end{matrix}\right.\)

\(=>\) biểu thức đề bài cho\(\ge2\left(a+b+c+\dfrac{1}{a^2+1}+\dfrac{1}{b^2+1}+\dfrac{1}{c^2+1}\right)\)

\(2\left(1+1+1+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2}\right)=9\)

dấu= xảy ra<=>a=b=c=1

\(a;b;c\ge1\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}ab;bc;ca\ge1\\ab+bc+ca\ge3\end{matrix}\right.\)

Ta có:

\(\dfrac{1}{a^2+1}+\dfrac{1}{b^2+1}=\dfrac{a^2+b^2+2}{a^2b^2+a^2+b^2+1}=1-\dfrac{a^2b^2-1}{a^2b^2+a^2+b^2+1}\ge1-\dfrac{a^2b^2-1}{a^2b^2+2ab+1}=\dfrac{2}{ab+1}\)

Tương tự: \(\dfrac{1}{a^2+1}+\dfrac{1}{c^2+1}\ge\dfrac{2}{ac+1}\) ; \(\dfrac{1}{b^2+1}+\dfrac{1}{c^2+1}\ge\dfrac{2}{bc+1}\)

Cộng vế: \(\dfrac{1}{a^2+1}+\dfrac{1}{b^2+1}+\dfrac{1}{c^2+1}\ge\dfrac{1}{ab+1}+\dfrac{1}{bc+1}+\dfrac{1}{ca+1}\)

Do đó: \(VT\ge2\left(ab+bc+ca+\dfrac{1}{ab+1}+\dfrac{1}{bc+1}+\dfrac{1}{ca+1}\right)\)

\(VT\ge2\left(ab+bc+ca+\dfrac{9}{ab+bc+ca+3}\right)\)

Đặt \(ab+bc+ca=x\ge3\Rightarrow VT\ge2\left(x+\dfrac{9}{x+3}\right)\)

\(VT\ge2\left(\dfrac{x+3}{4}+\dfrac{9}{x+3}+\dfrac{3x}{4}-\dfrac{3}{4}\right)\ge2\left(2\sqrt{\dfrac{9\left(x+3\right)}{4\left(x+3\right)}}+\dfrac{3}{4}.3-\dfrac{3}{4}\right)=9\)

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

Tương tự và cộng lại: \(VT\ge\dfrac{2}{3}\left(3-\dfrac{a+b+c}{2}\right)=\dfrac{2}{3}.\dfrac{3}{2}=1\)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=1\)

Bài 1: 

a) Áp dụng bđt Cô - si:

\(\dfrac{a}{b^2}+\dfrac{1}{a}\ge\dfrac{2}{b}\)

Tương tự với 2 phân thức còn lại của vế trái rồi cộng lại, ta có:

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

=> đpcm

Bài dù a + b + c = 2021 hay 1 số bất kì thì bđt luôn \(\ge\dfrac{3}{2}\). Bạn có thể tham khảo bđt Nesbitt

Bài 2:

\(P=\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{c+a}+\dfrac{c}{a+b}\)

\(=\dfrac{2021-\left(b+c\right)}{b+c}+\dfrac{2021-\left(c+a\right)}{c+a}+\dfrac{2021-\left(a+b\right)}{a+b}\)

\(=2021\left(\dfrac{1}{a+b}+\dfrac{1}{b+c}+\dfrac{1}{c+a}\right)-3\)

Áp dụng BĐT Svacxo, ta có

\(P\) ≥ \(\dfrac{9}{2}-3=\dfrac{3}{2}\)

Dấu"=" ⇔ ...

Sau khi đã đi tham khảo 7749 người thì đã cho ra một kết quả:v

Bài 2. \(P=\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{c+a}+\dfrac{c}{a+b}\)

\(P=\dfrac{a}{b+c}+1+\dfrac{b}{c+a}+1+\dfrac{c}{a+b}+1-3\)

\(P=\dfrac{a+b+c}{b+c}+\dfrac{a+b+c}{c+a}+\dfrac{a+b+c}{a+b}-3\)

\(P=\dfrac{(2a+2b+3c)( \dfrac{1}{b+c}+\dfrac{1}{c+a}+\dfrac{1}{a+b})}{2}-3 ≥ \dfrac{9}{2}-3=\dfrac{3}{2}\)

Dấu `"="` xảy ra:

\(\Leftrightarrow \begin{cases} a=b=c\\ a+b+c=2021 \end{cases} \)

\(\Leftrightarrow a=b=c=\dfrac{2021}{3}\)

Vậy \(min \) \(P=\dfrac{3}{2}\) khi \(a=b=c=\dfrac{2021}{3}\)

Đặt \(a=\dfrac{yz}{x^2};b=\dfrac{zx}{y^2};c=\dfrac{xy}{z^2}\)

Áp dụng BĐT BSC:

\(\dfrac{1}{a^2+a+1}+\dfrac{1}{b^2+b+1}+\dfrac{1}{c^2+c+1}\)

\(=\dfrac{x^4}{x^4+x^2yz+y^2z^2}+\dfrac{y^4}{y^4+y^2zx+z^2x^2}+\dfrac{z^4}{z^4+z^2xy+x^2y^2}\)

\(\ge\dfrac{\left(x^2+y^2+z^2\right)^2}{x^4+y^4+z^4+x^2y^2+y^2z^2+z^2x^2+xyz\left(x+y+z\right)}\)

Ta cần chứng minh: 

\(\dfrac{\left(x^2+y^2+z^2\right)^2}{x^4+y^4+z^4+x^2y^2+y^2z^2+z^2x^2+xyz\left(x+y+z\right)}\ge1\)

\(\Leftrightarrow\left(x^2+y^2+z^2\right)^2\ge x^4+y^4+z^4+x^2y^2+y^2z^2+z^2x^2+xyz\left(x+y+z\right)\)

\(\Leftrightarrow x^2y^2+y^2z^2+z^2x^2-xy.yz-yz.zx-zx.xy\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(xy-yz\right)^2+\left(yz-zx\right)^2+\left(zx-xy\right)^2\ge0,\forall x,y,z\)

\(\Rightarrow dpcm\)

Đẳng thức xảy ra khi \(a=b=c=1\)

Câu hỏi t/tự