\(\sqrt{x\left(y+z\right)}\le\frac{x+y+z}{2}\)( Cauchy)

\(\Rightarrow\sqrt{\frac{x}{y+z}}=\frac{x}{\sqrt{x\left(y+z\right)}}\le\frac{x}{\frac{x+y+z}{2}}=\frac{2x}{x+y+z}\)

Chứng minh tương tự:

\(\sqrt{\frac{y}{x+z}}\le\frac{2y}{x+y+z};\sqrt{\frac{z}{x+y}}\le\frac{2z}{x+y+z}\)

Cộng theo vế suy ra đocn. Dấu "=" ko xảy ra

\(1+y+z^2\le1+\frac{1+y^2}{2}+z^2\)

\(\frac{1+x^2}{1+y+z^2}\ge\frac{2\left(1+x^2\right)}{1+b^2+2\left(1+c^2\right)}\)

Bất đẳng thức cần chứng minh tương đương

\(\frac{a}{b+2c}+\frac{b}{c+2a}+\frac{c}{a+2b}\ge1\)

với \(a=1+x^2,b=1+y^2,c=1+z^2\)

\(\frac{a}{b+2c}+\frac{b}{c+2a}+\frac{c}{a+2b}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{3\left(ab+bc+ca\right)}\ge1\)

Chứng minh hoàn tất. Đẳng thức xảy ra khi \(a=b=c=1\)

Áp dụng BĐT \(\frac{1}{x}+\frac{1}{y}\ge\frac{4}{x+y}\)( Với x,y >0)

Nhân cả 2 vế với 2 rồi áp dụng. Ra ngay

đặt \(\frac{x-y}{z}=a;\frac{y-z}{x}=b;\frac{z-x}{y}=c\)

\(\Rightarrow\)\(\frac{z}{x-y}=\frac{1}{a};\frac{x}{y-z}=\frac{1}{b};\frac{y}{z-x}=\frac{1}{c}\)

Ta có : \(A=\left(a+b+c\right)\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\)

\(A=1+\frac{b}{a}+\frac{c}{a}+\frac{a}{b}+1+\frac{c}{b}+\frac{a}{c}+\frac{b}{c}+1=3+\frac{b+c}{a}+\frac{a+c}{b}+\frac{a+b}{c}\)

Ta có :  \(\frac{b+c}{a}=\left(b+c\right)\frac{1}{a}=\left(\frac{y-z}{x}+\frac{z-x}{y}\right)\frac{z}{x-y}=\frac{y^2-yz+xz-x^2}{xy}.\frac{z}{x-y}=\frac{\left(y-x\right)\left(x+y-z\right)}{xy}.\frac{z}{x-y}=\frac{\left(z-x-y\right)z}{xy}=\frac{2z^2}{xy}\)vì x + y + z = 0 \(\Rightarrow\)z = -x - y

Tương tự : \(\frac{a+c}{b}=\frac{2x^2}{yz}\); \(\frac{a+b}{c}=\frac{2y^2}{xz}\)

\(\frac{b+c}{a}+\frac{a+c}{b}+\frac{a+b}{c}=\frac{2z^2}{xy}+\frac{2x^2}{yz}+\frac{2y^2}{xz}=\frac{2\left(x^3+y^3+z^3\right)}{xyz}=\frac{2.3xyz}{xyz}=6\)( vì x + y + z = 0 \(\Rightarrow\)x³ + y³ + z³ = 3xyz )

Vậy A = 3 + 6 = 9

Thay giá trị x = y = z vô thì thấy VT > 2 nên nghi ngờ đề sai. B xem lại

Đặt: \(\frac{x-y}{z}+\frac{y-z}{x}+\frac{z-x}{y}=M\)

Ta có: 

\(M\cdot\frac{z}{x-y}=1+\frac{z}{x-y}\cdot\left(\frac{y-z}{x}+\frac{z-x}{y}\right)=1+\frac{z}{x-y}\cdot\frac{y^2-yz+xz-x^2}{xy}\)

\(=1+\frac{z}{x-y}\cdot\frac{\left(x-y\right)\left(z-x-y\right)}{xy}=1+\frac{2z^2}{xyz}=1+\frac{2z^3}{xyz}\)            (1)

Tương tự ta cũng có:

\(M\cdot\frac{x}{y-z}=1+\frac{2x^3}{xyz}\)              (2)

\(M\cdot\frac{y}{z-x}=1+\frac{2y^3}{xyz}\)            (3)

Từ (1);(2);(3) suy ra

\(M\cdot\left(\frac{z}{x-y}+\frac{x}{y-z}+\frac{y}{z-x}\right)=3+\frac{2\left(x^3+y^3+z^3\right)}{xyz}\)

Mà \(x+y+z=0\Rightarrow x^3+y^3+z^3=3xyz\)

Nên:

\(M\cdot\left(\frac{z}{x-y}+\frac{x}{y-z}+\frac{y}{z-x}\right)=3+\frac{2\cdot3xyz}{xyz}=9\)

=>đpcm