Bài 1 với bài 2 như nhau, đăng làm gì cho tốn công :))

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có :

\(\frac{ab}{c}+\frac{bc}{a}\ge2\sqrt{\frac{ab}{c}.\frac{bc}{a}}=2b\)

\(\frac{ab}{c}+\frac{ca}{b}\ge2\sqrt{\frac{ab}{c}.\frac{ca}{b}}=2a\)

\(\frac{ac}{b}+\frac{bc}{a}\ge2\sqrt{\frac{ac}{b}.\frac{bc}{a}}=2c\)

Cộng vế với vế ta được :

\(2\left(\frac{ab}{c}+\frac{bc}{a}+\frac{ca}{b}\right)\ge2\left(a+b+c\right)\)

\(\Rightarrow\frac{ab}{c}+\frac{bc}{a}+\frac{ca}{b}\ge a+b+c\)(đpcm)

Áp dụng BĐT AM-GM ta có: \(\frac{a}{b^3+ab}=\frac{1}{b}-\frac{b}{a+b^2}\ge\frac{1}{b}-\frac{b}{2\sqrt{ab^2}}=\frac{1}{b}-\frac{1}{2\sqrt{a}}\ge\frac{1}{b}-\frac{1}{4}\left(\frac{1}{a}+1\right)\)

Tương tự có: \(\hept{\begin{cases}\frac{b}{c^3+ca}\ge\frac{1}{c}-\frac{1}{4}\left(\frac{1}{b}+1\right)\\\frac{c}{a^3+ca}\ge\frac{1}{a}-\frac{1}{4}\left(\frac{1}{c}+1\right)\end{cases}}\)

Cộng 3 vế BĐT ta được:  \(\frac{a}{b^3+ab}+\frac{b}{c^3+bc}+\frac{c}{a^3+ca}\ge\frac{3}{4}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)-\frac{3}{4}\)

Bài toán quy về chứng minh \(\frac{3}{4}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)-\frac{3}{4}\ge\frac{3}{2}\)

\(\Leftrightarrow\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\ge3\Leftrightarrow\left(\frac{1}{a}+a\right)\left(\frac{1}{b}+b\right)\left(\frac{1}{c}+c\right)\ge3+a+b+c=6\)

BĐT cuối hiển nhiên đúng vì theo BĐT AM-GM ta có:

\(\hept{\begin{cases}\frac{1}{a}+a\ge2\\\frac{1}{b}+b\ge2\\\frac{1}{c}+c\ge2\end{cases}}\)

Dấu "=" xảy ra <=> a=b=c=1

\(\frac{a}{b^3+ab}+\frac{b}{c^3+bc}+\frac{c}{a^3+ac}\)

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

\(=\frac{1}{b}-\frac{b}{b^2+a}+\frac{1}{c}-\frac{c}{c^2+b}+\frac{1}{a}-\frac{a}{a^2+c}\)

\(\ge\frac{1}{b}-\frac{b}{2b\sqrt{a}}+\frac{1}{c}-\frac{c}{2c\sqrt{b}}+\frac{1}{a}-\frac{a}{2a\sqrt{c}}\)

\(=\frac{3}{4}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)+\frac{1}{4}\left(\frac{1}{a}-\frac{2}{\sqrt{a}}+1\right)+\frac{1}{4}\left(\frac{1}{b}-\frac{2}{\sqrt{b}}+1\right)+\frac{1}{4}\left(\frac{1}{c}-\frac{1}{\sqrt{c}}+1\right)\)\(-\frac{3}{4}\)

\(\ge\frac{3}{4}.\frac{9}{a+b+c}+\frac{1}{4}\left(\frac{1}{\sqrt{a}}-1\right)^2+\frac{1}{4}\left(\frac{1}{\sqrt{b}}-1\right)^2+\frac{1}{4}\left(\frac{1}{\sqrt{b}}-1\right)^2-\frac{3}{4}\)

\(\ge\frac{3}{2}\)

Dấu "=" xảy ra <=> a = b = c = 1.

Bài 1: Ta có \(\left(\frac{a^2}{b}-a+b\right)+b^2=\frac{a^2-ab+b^2}{b}+b\ge2\sqrt{a^2-ab+b^2}\)  (áp dụng Bất Đẳng Thức Cosi)

\(=\sqrt{a^2-ab+b^2}+\sqrt{\frac{3}{4}\left(a-b\right)^2+\frac{1}{4}\left(a+b\right)^2}\ge\sqrt{a^2-ab+b^2}+\frac{1}{2}\left(a+b\right)\)

\(\Rightarrow\frac{a^2}{b}-a+2b\ge\sqrt{a^2-ab+b^2}+\frac{1}{2}\left(a+b\right)\left(1\right)\)

Tương tự ta có \(\hept{\begin{cases}\frac{b^2}{c}-b+2c\ge\sqrt{b^2-bc+c^2}+\frac{1}{2}\left(b+c\right)\left(2\right)\\\frac{c^2}{a}-c+2a\ge\sqrt{c^2-ac+a^2}+\frac{1}{2}\left(a+c\right)\left(3\right)\end{cases}}\)

Từ (1) và (2) và (3) \(\Rightarrow\frac{a^2}{b}+\frac{b^2}{c}+\frac{c^2}{a}\ge\sqrt{a^2-ab+b^2}+\sqrt{b^2-bc+c^2}+\sqrt{c^2-ac+a^2}\)

Dấu "=" xảy ra khi a=b=c

Lời giải:

Áp dụng BĐT Cô-si cho các số thực dương ta có:

$\frac{ab}{c}+\frac{bc}{a}\geq 2\sqrt{\frac{ab}{c}.\frac{bc}{a}}=2b$

$\frac{ab}{c}+\frac{ca}{b}\geq 2a$

$\frac{bc}{a}+\frac{ca}{b}\geq 2c$

Cộng theo vế và thu gọn ta có:

$\frac{ab}{c}+\frac{bc}{a}+\frac{ca}{b}\geq a+b+c$ (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c$

a) \(\frac{a+b}{2}\ge\sqrt{ab}\)

\(\Leftrightarrow\frac{a^2+2ab+b^2}{4}-ab\ge0\)

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

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

=>đpcm

Cô si

\(\frac{bc}{a}+\frac{ca}{b}\ge2\sqrt{\frac{bc}{a}\cdot\frac{ca}{b}}=2c\)

\(\frac{ca}{b}+\frac{ab}{c}\ge2\sqrt{\frac{ca}{b}\cdot\frac{ab}{c}}=2a\)

\(\frac{ab}{c}+\frac{bc}{a}\ge2\sqrt{\frac{ab}{c}\cdot\frac{bc}{a}}=2b\)

Cộng lại ta có:

\(2\left(\frac{bc}{a}+\frac{ca}{b}+\frac{ab}{c}\right)\ge2\left(a+b+c\right)\Rightarrowđpcm\)

quên làm câu c:(

\(12=3a+5b\ge2\sqrt{15ab}\Rightarrow\sqrt{15ab}\le6\Rightarrow15ab\le36\Rightarrow ab\le\frac{36}{15}\)

Dấu "=" xảy ra tại \(3a=5b\Leftrightarrow\frac{a}{5}=\frac{b}{3}\)

Bài toán ghép cơ học không có gì mới

Ta chứng minh 2 bổ đề:

\(\frac{1}{4a^2+b^2+c^2}+\frac{1}{4b^2+c^2+a^2}+\frac{1}{4c^2+a^2+b^2}\le\frac{9}{2\left(a+b+c\right)^2}\left(1\right)\)

\(\frac{9}{2\left(a+b+c\right)^2}\le\frac{1}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}+\frac{1}{ab+bc+ca}\left(2\right)\)

Bất đẳng thức ( 2 ) tương đương với:

\(\frac{\left(a+b+c\right)^2}{a^2+b^2+c^2}+\frac{2\left(a+b+c\right)^2}{ab+bc+ca}\ge9\)

\(\Leftrightarrow\frac{2\left(ab+bc+ca\right)}{a^2+b^2+c^2}+1+\frac{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}{ab+bc+ca}+4\ge9\)

\(\Leftrightarrow\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}+\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ca}\ge2\)( Luôn đúng theo BĐT AM - GM )

 Bất đẳng thức ( 1 ) tương đương với:

\(\left(a+b+c\right)^2\left(\frac{1}{4a^2+b^2+c^2}+\frac{1}{4b^2+c^2+a^2}+\frac{1}{4c^2+a^2+b^2}\right)\le\frac{9}{2}\)

Sử dụng Titu's Lemma ta dễ có:

\(\frac{\left(a+b+c\right)^2}{4a^2+b^2+c^2}=\frac{\left(a+b+c\right)^2}{2a^2+\left(a^2+b^2\right)+\left(a^2+c^2\right)}\le\frac{a^2}{2a^2}+\frac{b^2}{a^2+b^2}+\frac{c^2}{a^2+c^2}\)

Một cách tương tự khi đó:

\(LHS\le\frac{1}{2}+\frac{1}{2}+\frac{1}{2}+\Sigma\left(\frac{b^2}{a^2+b^2}+\frac{a^2}{a^2+b^2}\right)=\frac{3}{2}+3=\frac{9}{2}\left(đpcm\right)\)

Vậy ta có đpcm