1.

Ta sẽ chứng minh BĐT sau: \(\dfrac{1}{a^2+b^2}+\dfrac{1}{b^2+c^2}+\dfrac{1}{c^2+a^2}\ge\dfrac{10}{\left(a+b+c\right)^2}\)

Do vai trò a;b;c như nhau, ko mất tính tổng quát, giả sử \(c=min\left\{a;b;c\right\}\)

Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}x=a+\dfrac{c}{2}\\y=b+\dfrac{c}{2}\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow x+y=a+b+c\)

Đồng thời \(b^2+c^2=\left(b+\dfrac{c}{2}\right)^2+\dfrac{c\left(3c-4b\right)}{4}\le\left(b+\dfrac{c}{2}\right)^2=y^2\)

Tương tự: \(a^2+c^2\le x^2\) ; \(a^2+b^2\le x^2+y^2\)

Do đó: \(A\ge\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}+\dfrac{1}{x^2+y^2}\)

Nên ta chỉ cần chứng minh: \(\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}+\dfrac{1}{x^2+y^2}\ge\dfrac{10}{\left(x+y\right)^2}\)

Mà \(\dfrac{1}{\left(x+y\right)^2}\le\dfrac{1}{4xy}\) nên ta chỉ cần chứng minh:

\(\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}+\dfrac{1}{x^2+y^2}\ge\dfrac{5}{2xy}\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}-\dfrac{2}{xy}+\dfrac{1}{x^2+y^2}-\dfrac{1}{2xy}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(x-y\right)^2}{x^2y^2}-\dfrac{\left(x-y\right)^2}{2xy\left(x^2+y^2\right)}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{\left(x-y\right)^2\left(2x^2+2y^2-xy\right)}{2x^2y^2}\ge0\) (luôn đúng)

Vậy \(A\ge\dfrac{10}{\left(a+b+c\right)^2}\ge\dfrac{10}{3^2}=\dfrac{10}{9}\)

Dấu "=" xảy ra khi \(\left(a;b;c\right)=\left(\dfrac{3}{2};\dfrac{3}{2};0\right)\) và các hoán vị của chúng

2.

Ta có: \(B=\dfrac{ab+1-1}{1+ab}+\dfrac{bc+1-1}{1+bc}+\dfrac{ca+1-1}{1+ca}\)

\(B=3-\left(\dfrac{1}{1+ab}+\dfrac{1}{1+ca}+\dfrac{1}{1+ab}\right)\)

Đặt \(C=\dfrac{1}{1+ab}+\dfrac{1}{1+bc}+\dfrac{1}{1+ca}\)

Ta có: \(C\ge\dfrac{9}{3+ab+bc+ca}\ge\dfrac{9}{3+\dfrac{1}{3}\left(a+b+c\right)^2}=\dfrac{27}{13}\)

\(\Rightarrow B\le3-\dfrac{27}{13}=\dfrac{12}{13}\)

\(B_{max}=\dfrac{12}{13}\) khi \(a=b=c=\dfrac{2}{3}\)

Do \(a;b;c\in\left[0;1\right]\)

\(\Rightarrow\left(a-1\right)\left(b-1\right)\ge0\)\(\Leftrightarrow ab+1\ge a+b\)

\(\Leftrightarrow ab+c+1\ge a+b+c=2\)

\(\Rightarrow abc+ab+c+1\ge ab+c+1\ge2\)

\(\Rightarrow\left(c+1\right)\left(ab+1\right)\ge2\)

\(\Rightarrow\dfrac{1}{ab+1}\le\dfrac{c+1}{2}\)

Hoàn toàn tương tự, ta có: 

\(\dfrac{1}{bc+1}\le\dfrac{a+1}{2}\) ; \(\dfrac{1}{ca+1}\le\dfrac{b+1}{2}\)

Cộng vế: \(C\le\dfrac{a+b+c+3}{2}=\dfrac{5}{2}\)

\(\Rightarrow B\ge3-\dfrac{5}{2}=\dfrac{1}{2}\)

\(B_{min}=\dfrac{1}{2}\) khi \(\left(a;b;c\right)=\left(0;1;1\right)\) và các hoán vị của chúng

\(a^3+a^3+1\ge3\sqrt[3]{a^3.a^3.1}=3a^2\)

Tương tự: \(2b^3+1\ge3b^2\) ; \(2c^3+1\ge3c^2\)

\(\Rightarrow2\left(a^3+b^3+c^3\right)+3\ge3\left(a^2+b^2+c^2\right)=9\)

\(\Rightarrow a^3+b^3+c^3\ge3\)

\(A_{min}=3\) khi \(a=b=c=1\)

Lại có: \(\left\{{}\begin{matrix}a;b;c\ge0\\a^2+b^2+c^2=3\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow0\le a;b;c\le\sqrt{3}\)

\(\Rightarrow a^2\left(a-\sqrt{3}\right)\le0\Rightarrow a^3\le\sqrt{3}a^2\)

Tương tự: \(b^3\le\sqrt{3}b^2\) ; \(c^3\le\sqrt{3}c^2\)

\(\Rightarrow a^3+b^3+c^3\le\sqrt{3}\left(a^2+b^2+c^2\right)=3\sqrt{3}\)

\(A_{max}=3\sqrt{3}\) khi \(\left(a;b;c\right)=\left(0;0;\sqrt{3}\right)\) và các hoán vị

Với \(a,b,c\in Z\)

Trong \(a=2^b\cdot c\) có thừa số \(2^b>0\forall b\in Z\) nên \(a\) và \(c\) phải cùng dấu

\(TH1\): Với \(a,c\le-1\) (âm):

Ta có: \(9^a\notin Z\) (vì có số mũ âm)

\(\Rightarrow9^a+952\notin Z\) (vì \(952\in Z\)), mà \(\left(b+41\right)^2\in Z\) (vì \(b\in Z,41\in Z\))

\(\Rightarrow9^a+952\ne\left(b+41\right)^2\)

\(TH2\): Với \(a,c\ge0\) (không âm):

(I) Với \(b\ge1\):

Ta có: \(2^b⋮2\) (vì \(b\ge1\)) \(\Rightarrow a=2^b\cdot c⋮2\) \(\Rightarrow\) \(a\) chẵn

\(\Rightarrow9^a\) có số mũ \(a\) chẵn, thì \(9^a\) có chữ số tận cùng là 1

\(\Rightarrow9^a+952\) có chữ số tận cùng là 1 + 2 = 3

Ta lại có: \(\left(b+41\right)^2\) không bao giờ có chữ số tận cùng là 3 (vì số chính phương không bao giờ có chữ số tận cùng là 3)

Từ đó, \(9a+952\ne\left(b+41\right)^2\)

(II) Với \(b\le0\):

Ta có: \(a=2^b\cdot c\Leftrightarrow c=\frac{a}{2^b}\)

\(9^a>0\forall a\in Z\Rightarrow9^a+952>0\forall a\in Z\)

Nếu \(a\) là số chẵn thì không thể tìm được \(b,c\in Z\) (đã chứng minh trên).

Với \(a\) lẻ thì \(9^a\) thì có chữ số tận cùng là 9 \(\Rightarrow9^a+952\) có chữ số tận cùng là 1.

\(9^a+952=\left(b+41\right)^2\Leftrightarrow b+41=\pm\sqrt{9^a+952}\)

Vì \(b+41\in Z\) (chứng minh trên), nên \(9^a+952\in Z\Rightarrow9^a+952\) là số chính phương, mà \(9^a+952\)lẻ.

\(\Rightarrow9^a+952\) chia 8 dư 1 \(\Rightarrow9^a\) chia 8 dư 1 (vì \(952⋮8\))

Chỉ tìm được \(a=1,a=3\) thoả mãn điều kiện trên (\(9^1=9\) chia 8 dư 1, \(9^3=729\) chia 8 dư 1).

- Thay \(a=1\), ta có: \(b+41=\pm\sqrt{9+952}=\pm\sqrt{961}=\pm31\Leftrightarrow b\in\left\{-72;-10\right\}\)

\(c\in\left\{\frac{1}{2^{-72}};\frac{1}{2^{-10}}\right\}=\left\{2^{72};2^{10}\right\}\)

Ta được các cặp \(\left(a;b;c\right)=\left(1;-72;2^{72}\right),\left(1;-10;2^{10}\right)\).

- Thay \(a=3\), ta có: \(b+41=\pm\sqrt{9^3+952}=\pm41\Leftrightarrow b\in\left\{-82;0\right\}\)

\(c\in\left\{\frac{3}{2^{-82}};\frac{3}{2^0}\right\}=\left\{2^{82}\cdot3;3\right\}\)

Ta được các cặp \(\left(a;b;c\right)=\left(3;-82;2^{82}\cdot3\right),\left(3;0;3\right)\).

Nếu đề bài cho là \(b\) không âm thì \(a=3,b=0,c=3\) là các số cần tìm.

P/S: Nếu mà đề bài cho \(b\) không âm thì không cần phải trình bày dài dòng như trên.

\(b\le0\) (từ \(TH2\) phần II) và \(b\ge0\) (\(b\) không âm), tức là \(b=0\) (\(a=2^0\cdot c=1\cdot c=c\)), rồi không cần trình bày dài dòng như trên, mà chỉ cần thay \(b=0\) vào phương trình \(9^a+952=\left(b+41\right)^2\) là tìm được \(a=c=3\) ngay.

Tham khảo:

Với các số thực không âm a,b,c thỏa mãn \(a^2+b^2+c^2=1\), tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của biểu thức:  \(Q=\s... - Hoc24

=> Theo bđt cô si ta có : B≥33√(x2+1y2 )(y2+1z2 )(z2+1x2 )

=> B≥33√2·xy ·2·yz ·2·zx =33√8=6 

( Chỗ này là thay x2+1y2 ≥2√x2y2 =2·xy  và 2 cái kia tương tự vào )

=> Min B=6

Mình nhầm chỗ câu b, sửa lại là :

B≥33√√(x2+1y2 )(y2+1z2 )(z2+1x2 )

Bạn làm tương tự => B≥3√2.

Biểu thức này có vẻ chỉ tìm được min chứ ko tìm được max:

Min:

\(P^2=a+b+c+a^3b^3+b^3c^3+c^3a^3+2\sqrt{\left(a+b^3c^3\right)\left(b+c^3a^3\right)}+2\sqrt{\left(a+b^3c^3\right)\left(c+a^3b^3\right)}+2\sqrt{\left(b+c^3a^3\right)\left(c+a^3b^3\right)}\)

\(P^2\ge a+b+c+2\sqrt{ab}+2\sqrt{bc}+2\sqrt{ca}\ge a+b+c=2\)

\(\Rightarrow P\ge\sqrt{2}\)

\(P_{min}=\sqrt{2}\) khi \(\left(a;b;c\right)=\left(0;0;2\right)\) và các hoán vị