Đề hay thật sự, cho x,y,z nhưng chứng minh a,b,c :v

\(B=\dfrac{a^3+c^3+3ac\left(a+c\right)-b^3-3ac\left(a+c\right)+3abc}{\left(a+b\right)^2+\left(b+c\right)^2+\left(c-a\right)^2}\)

\(=\dfrac{\left(a+c\right)^3-b^3-3ac\left(a+c-b\right)}{\left(a+b\right)^2+\left(b+c\right)^2+\left(c-a\right)^2}\)

\(=\dfrac{\left(a+c-b\right)\left[\left(a+c\right)^2+b\left(a+c\right)+b^2\right]-3ac\left(a+c-b\right)}{\left(a+b\right)^2+\left(b+c\right)^2+\left(c-a\right)^2}\)

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

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

\(=\dfrac{-2\left[\left(a+b\right)^2+\left(b+c\right)^2+\left(c-a\right)^2\right]}{\left(a+b\right)^2+\left(b+c\right)^2+\left(c-a\right)^2}=-2\)

\(a,\) Đặt \(A=\left(a+b+c\right)^3-a^3-b^3-c^3\)

Với \(a=-b\) ta được \(A=0\)

Do vai trò bình đẳng của a,b,c và A bậc 3 nên nhân tử còn lại là hằng số k

Do đó \(A=k\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)\)

Cho \(a=b=c=1\Leftrightarrow3^3-1-1-1=8k\Leftrightarrow k=3\)

Do đó \(A=3\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)\)

\(b,\) Đặt \(B=a^3\left(b-c\right)+b^3\left(c-a\right)+c^3\left(a-b\right)\)

Với \(a=b\Leftrightarrow B=0\)

Do vai trò bình đẳng của a,b,c và B bậc 4 nên \(B=\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)Q\) trong đó Q bậc nhất

Do đó \(Q=\left(a+b+c\right)R\) với R là hằng số

\(\Leftrightarrow B=\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)\left(a+b+c\right)R\)

Cho \(a=1;b=2;c=3\Leftrightarrow-12=12R\Leftrightarrow R=-1\)

Do đó \(B=-\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)\left(a+b+c\right)\)

\(c,\) Đặt \(C=\left(a+b+c\right)^5-a^5-b^5-c^5\)

Cho \(a=-b\Leftrightarrow C=0\)

Do vai trò bình đẳng của a,b,c và C bậc 5 nên \(C=\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)P\) trong đó P bậc 2

Do đó \(P=\left(a^2+b^2+c^2+ab+bc+ca\right)R\) với R là hằng số

\(\Leftrightarrow C=\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)\left(a^2+b^2+c^2+ab+bc+ca\right)R\)

Cho \(a=1;b=2;c=3\Leftrightarrow7500=1500R\Leftrightarrow R=5\)

Do đó \(C=5\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)\left(a^2+b^2+c^2+ab+bc+ca\right)\)

\(d,\) Đặt \(D=2a^2b^2+2b^2c^2+2c^2a^2-a^4-b^4-c^4\)

Với \(a=b+c\Leftrightarrow D=0\)

Do vai trò bình đẳng của a,b,c và D bậc 4 nên \(D=\left(b+c-a\right)\left(c+a-b\right)\left(a+b-c\right)R\) với R bậc nhất

Do đó \(R=\left(a+b+c\right)Q\) với Q là hằng số

\(\Leftrightarrow D=\left(b+c-a\right)\left(c+a-b\right)\left(a+b-c\right)\left(a+b+c\right)Q\)

Cho \(a=b=c=1\Leftrightarrow Q=1\)

Do đó \(D=\left(b+c-a\right)\left(c+a-b\right)\left(a+b-c\right)\left(a+b+c\right)\)

a)đpcm<=>(a²+3)²>4(a²+2)<=>(a²+1)²>0(lđ)

b)đpcm<=>\(a^4+b^4\ge ab\left(a^2+b^2\right)\)

Theo AM-GM\(\left\{{}\begin{matrix}a^4+b^4+b^4+b^4\ge4a^3b\\b^4+a^4+a^4+a^4\ge4b^3a\end{matrix}\right.\)

=>đpcm. Dấu bằng xảy ra khi a=b

c)AM-GM:\(VT\ge256\left|abcd\right|\ge256abcd\)

Dấu bằng xảy ra khi hai số bằng 2, hai số còn lại bằng -2 hoặc cả 4 số bằng 2 hoặc cả 4 số bằng -2

Lời giải:
Áp dụng BĐT AM-GM:

\(\frac{a^5}{b^2(c+3)}+\frac{b(c+3)}{16}+\frac{ab}{4}\geq \frac{3}{4}a^2\)

Tương tự với các phân thức còn lại và cộng theo vế:

\(A+\frac{5}{16}ab+\frac{3(a+b+c)}{16}\geq \frac{3}{4}(a^2+b^2+c^2)\)

Mà theo BĐT AM-GM dễ thấy \(a^2+b^2+c^2\geq ab+bc+ac\Rightarrow A\geq \frac{7}{16}(a^2+b^2+c^2)-\frac{3}{16}(a+b+c)\)

Áp dụng BĐT AM-GM tiếp:

$a^2+1\geq 2a; b^2+1\geq 2b; c^2+1\geq 2c$

$\Rightarrow a^2+b^2+c^2+3\geq 2(a+b+c)\geq a+b+c+3\sqrt[3]{abc}=a+b+c+3$

$\Rightarrow a^2+b^2+c^2\geq a+b+c\Rightarrow A\geq \frac{1}{4}(a+b+c)\geq \frac{1}{4}\sqrt[3]{abc}=\frac{3}{4}$
Ta có đpcm

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=1$

Mình vừa sửa lỗi công thức, bạn load lại để xem nhé.

Cách 2:

Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:

\(A=\sum \frac{a^6}{ab^2(c+3)}=\sum \frac{a^6}{b+3ab^2}\geq \frac{(a^3+b^3+c^3)^2}{a+b+c+3(ab^2+bc^2+ca^2)}\)$(1)$

Áp dụng BĐT AM-GM:

$a^3+1+1\geq 3a; b^3+1+1\geq 3b; c^3+1+1\geq 3c$

$\Rightarrow a^3+b^3+c^3+6\geq 3(a+b+c)=a+b+c+2(a+b+c)$

$\geq a+b+c+6\sqrt[3]{abc}=a+b+c+6$ (theo BĐT AM-GM)

$\Rightarrow a^3+b^3+c^3\geq a+b+c(2)$

Tiếp tục AM-GM:

$a^3+b^3+b^3\geq 3ab^2; b^3+c^3+c^3\geq 3bc^2; a^3+a^3+c^3\geq 3ca^2$

$\Rightarrow a^3+b^3+c^3\geq ab^2+bc^2+ca^2(3)$

Từ $(1); (2); (3)\Rightarrow A\geq \frac{(a^3+b^3+c^3)^2}{4(a^3+b^3+c^3)}=\frac{a^3+b^3+c^3}{4}\geq \frac{3abc}{4}=\frac{3}{4}$

Ta có đpcm.