Lời giải khác:

Áp dụng BĐT AM-GM:
$a^2+(b+c)^2=a^2+\frac{(b+c)^2}{4}+\frac{3(b+c)^2}{4}$

$\geq a(b+c)+\frac{3}{4}(b+c)^2$

$\Rightarrow \frac{a(b+c)}{a^2+(b+c)^2}\leq \frac{4a}{4a+3b+3c}$

Áp dụng BĐT Cauchy_Schwarz:

$\frac{4a}{4a+3b+3c}=\frac{4a}{a+\frac{a+b+c}{3}+...+\frac{a+b+c}{3}}\leq \frac{1}{100}.4a\left(\frac{1}{a}+\frac{3}{a+b+c}+...+\frac{3}{a+b+c}\right)$

$=\frac{1}{25}+\frac{27a}{25(a+b+c)}$

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

$\Rightarrow \text{VT}\leq \frac{3}{25}+\frac{27}{25}=\frac{6}{5}$ (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c$

Vũ Minh Tuấn, buithianhtho, Băng Băng 2k6, Akai Haruma, No choice teen, Nguyễn Thanh Hằng, HISINOMA KINIMADO, Arakawa Whiter, @Nguyễn Việt Lâm, @tth_new

Giúp e vs ạ! Thanks! Cần gấp lắm ạ!

Chuẩn hóa \(a+b+c=1\)

Khi đó BĐT cần chứng minh tương đương với

\(\frac{a\left(1-a\right)}{1-2a+2a^2}+\frac{b\left(1-b\right)}{1-2b+2b^2}+\frac{c\left(1-c\right)}{1-2c+2c^2}\le\frac{6}{5}\)

Mặt khác:

\(2a\left(1-a\right)\le\left(\frac{2a+1-a}{2}\right)^2=\frac{\left(a+1\right)^2}{4}\)

Khi đó:\(1-2a+2a^2=1-2a\left(1-a\right)\ge1-\frac{\left(a+1\right)^2}{4}=\frac{\left(1-a\right)\left(a+3\right)}{4}>0\)

\(\Rightarrow\frac{a\left(1-a\right)}{1-2a+2a^2}\le\frac{4a\left(1-a\right)}{\left(1-a\right)\left(a+3\right)}=4\cdot\frac{a}{a+3}=4\left(1-\frac{3}{a+3}\right)\)

Tương tự rồi cộng lại ta được:

\(RHS\le4\left(3-\frac{3}{a+3}-\frac{3}{b+3}-\frac{3}{c+3}\right)\le4\left(3-\frac{3\cdot9}{a+b+c+9}\right)=\frac{6}{5}\)

Không cần a+b+c=1 thì BĐT vẫn đúng mà

Lê Thành An Ờ thì có ai nói gì đâu bạn.Đây là bất đẳng thức thuần nhất nên mình có quyền chuẩn hóa a+b+c=1.Bạn có thể chuẩn hóa a+b+c=3;abc=1;ab+bc+ca=6;1/a+1/b+1/c=2;...... tùy bạn nếu đó là BĐT thuần nhất.Mình chuẩn hóa để bất đẳng thức đó có lời giải đẹp hơn,OK hơn,không "trâu bò",hướng đi tự nhiên hơn;.....

\(\Leftrightarrow\frac{\left(b+c\right)^2+a^2-2a\left(b+c\right)}{\left(b+c\right)^2+a^2}+\frac{\left(a+c\right)^2+b^2-2b\left(a+c\right)}{\left(a+c\right)^2+b^2}+\frac{\left(b+a\right)^2+c^2-2c\left(a+b\right)}{\left(a+b\right)^2+c^2}\ge\frac{3}{5}\)

\(\Leftrightarrow3-2\left(\frac{a\left(b+c\right)}{\left(b+c\right)^2+a^2}+\frac{b\left(a+c\right)}{\left(a+c\right)^2+b^2}+\frac{c\left(a+b\right)}{\left(a+b\right)^2+c^2}\right)\ge\frac{3}{5}\)

\(\Leftrightarrow\frac{a\left(b+c\right)}{\left(b+c\right)^2+a^2}+\frac{b\left(a+c\right)}{\left(a+c\right)^2+b^2}+\frac{c\left(a+b\right)}{\left(a+b\right)^2+c^2}\le\frac{6}{5}\)

Chuẩn hóa \(a+b+c=3\) (hay đặt \(x=\frac{3a}{a+b+c};y=\frac{3b}{a+b+c};z=\frac{3c}{a+b+c}\))

BĐT cần chứng minh trở thành:

\(\frac{a\left(3-a\right)}{\left(3-a\right)^2+a^2}+\frac{b\left(3-b\right)}{\left(3-b\right)^2+b^2}+\frac{c\left(3-c\right)}{\left(3-c\right)^2+c^2}\le\frac{6}{5}\)

Ta có đánh giá: \(\frac{a\left(3-a\right)}{\left(3-a\right)^2+a^2}\le\frac{9a+1}{25}\) ; \(\forall a\in\left(0;3\right)\)

\(\Leftrightarrow\left(a-1\right)^2\left(2a+1\right)\ge0\) (luôn đúng)

Tương tự: \(\frac{b\left(3-b\right)}{\left(3-b\right)^2+b^2}\le\frac{9b+1}{25};\frac{c\left(3-c\right)}{\left(3-c\right)^2+c^2}\le\frac{9c+1}{25}\)

Cộng vế với vế: \(VT\le\frac{9\left(a+b+c\right)+3}{25}=\frac{30}{25}=\frac{6}{5}\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c\)

\(VT=\left(\sqrt{a^2}+\sqrt{b^2}+\sqrt{c^2}\right)\left[\left(\frac{\sqrt{a}}{b+c}\right)^2+\left(\frac{\sqrt{b}}{c+a}\right)^2+\left(\frac{\sqrt{c}}{a+b}\right)^2\right]\)

Áp dúng bất đẳng thức Bunhiacopxki ta có : 

\(VT\ge\left(\sqrt{a}.\frac{\sqrt{a}}{b+c}+\sqrt{b}.\frac{\sqrt{b}}{c+a}+\sqrt{c}.\frac{\sqrt{c}}{a+b}\right)^2\)

\(\Leftrightarrow VT\ge\left(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\right)^2\)

Xét \(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\)

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy dạng phân thức ta có :

\(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}=\frac{a^2}{ab+ac}+\frac{b^2}{bc+ab}+\frac{c^2}{ca+bc}\)

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

\(\Rightarrow\left(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\right)^2\ge\left(\frac{3}{2}\right)^2=\frac{9}{4}\)

\(\Rightarrow VT\ge\frac{9}{4}\left(đpcm\right)\)

Dấu " = " xảy ra khi \(a=b=c\)

Chúc bạn học tốt !!!

Câu hỏi của Bùi Minh Quân - Toán lớp 9 - Học toán với OnlineMath