Bất đẳng thức tương đương với

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

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

\(\Leftrightarrow\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\ge\frac{a+b+c}{2\sqrt{3\left(ab+bc+ca\right)}}+1\left(1\right)\)

Áp dụng BĐT Bunhiacopxki ta có:

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

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

Ta chứng minh \(\frac{\left(a+b+c\right)^2}{2\left(ab+bc+ca\right)}\ge\frac{a+b+c}{2\sqrt{3\left(ab+bc+ca\right)}}+1\left(2\right)\)

Đặt \(t=\frac{a+b+c}{\sqrt{3\left(ab+bc+ca\right)}}>0\),từ BĐT \(\left(a+b+c\right)^2\ge3\left(ab+bc+ca\right)\)

Ta được \(t^2\ge0\Rightarrow t>1\).BĐT (2) viết lại thành 

\(\frac{3t^2}{2}\ge\frac{t}{2}+1\Leftrightarrow\left(t-1\right)\left(3t+2\right)\ge0\) luôn đúng

=>(2) được chứng minh

Từ (1) và (2) => điều phải chứng minh

Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a=b=c

áp dụng BĐT bunhiacopxki

\(\Sigma_{sym}a^4b^4\ge\frac{\left(\Sigma_{sym}a^2b^2\right)^2}{3}\ge\frac{\left(\Sigma_{sym}ab\right)^4}{27}\ge\frac{a^2b^2c^2\left(a+b+c\right)^2}{3}=3a^4b^4c^4\)

\(\Sigma\frac{a^5}{bc^2}\ge\frac{\left(a^3+b^3+c^3\right)^2}{abc\left(a+b+c\right)}\ge\frac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^4}{abc\left(a+b+c\right)^3}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^6\left(a^2+b^2+c^2\right)}{27abc\left(a+b+c\right)^3}\)

\(\ge\frac{\left(3\sqrt[3]{abc}\right)^3\left(a^2+b^2+c^2\right)}{27abc}=a^2+b^2+c^2\)

\(\frac{a^3}{\left(b+2c\right)^2}+\frac{b+2c}{27}+\frac{b+2c}{27}\ge\frac{a}{3}\)\(\Leftrightarrow\)\(\frac{a^3}{\left(b+2c\right)^2}\ge\frac{1}{3}a-\frac{2}{27}b-\frac{4}{27}c\)

tương tự rồi cộng lại

Ta dự đoán :\(\sqrt{\frac{a^3}{a^3+\left(b+c\right)^3}}\ge\frac{a^2}{a^2+b^2+c^2}\)

Thật vậy ta sẽ chứng minh nó:

\(\Leftrightarrow\left(a^2+b^2+c^2\right)\ge a\left(a^3+\left(b+c\right)^3\right).\)

\(\Leftrightarrow2a^2\left(b^2+c^2\right)+\left(b^2+c^2\right)^2\ge a\left(b+c\right)^3\left(#\right)\)

Ta có:\(2a^2\left(b^2+c^2\right)+\left(b^2+c^2\right)^2\ge a^2\left(b+c\right)^2+\frac{1}{4}\left(b+c\right)^4\ge a\left(b+c\right)^3\)

Từ đó , ta có bất đẳng thức \(\left(#\right).\)

Tương tự:

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

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

Cộng bất đẳng thức trên lại ta có điểu phải chứng minh.

Dấu bằng xảy ra khi \(a=b=c\)

Keke

\(\frac{1}{a}+\frac{2}{b}+\frac{3}{c}\ge\frac{3}{a+b}+\frac{18}{3b+4c}+\frac{9}{c+6a}\)  \(\left(i\right)\)

Đặt  \(x=\frac{1}{a};\)  \(y=\frac{2}{b};\)  và  \(z=\frac{3}{c}\)  \(\Rightarrow\) \(\hept{\begin{cases}a=\frac{1}{x}\\b=\frac{2}{b}\\c=\frac{3}{z}\end{cases}}\)  nên   \(x,y,z>0\)

Khi đó, ta có thể biểu diễn lại bđt  \(\left(i\right)\) dưới dạng ba biến  \(x,y,z\)  như sau:

\(x+y+z\ge\frac{3xy}{2x+y}+\frac{3yz}{2y+z}+\frac{3xz}{2z+x}\) \(\left(ii\right)\)

Lúc này, ta cần phải chứng minh bđt  \(\left(ii\right)\)  luôn đúng với mọi  \(x,y,z>0\)

Thật vậy, ta có:

\(2x+y=x+x+y\ge3\sqrt[3]{x^2y}\)

\(\Rightarrow\) \(\frac{3xy}{2x+y}\le\frac{3xy}{3\left(x^2y\right)^{\frac{1}{3}}}=\left(xy^2\right)^{\frac{1}{3}}\le\frac{x+2y}{3}\)  \(\left(1\right)\)

Thiết lập các bđt còn lại theo vòng hoán vị  \(y\rightarrow z\rightarrow x\) , ta có:

\(\frac{3yz}{2y+z}\le\frac{y+2z}{3}\) \(\left(2\right);\)  \(\frac{3xz}{2z+x}\le\frac{z+2x}{3}\) \(\left(3\right)\)

Cộng từng vế ba bđt   \(\left(1\right);\)  \(\left(2\right);\)  và   \(\left(3\right)\) ta được:

\(VP\left(ii\right)\le\frac{x+2y+y+2z+z+2x}{3}=\frac{3\left(x+y+z\right)}{3}=x+y+z=VT\left(ii\right)\)

Vậy, bđt  \(\left(ii\right)\)  được chứng minh.

nên kéo theo  bđt  \(\left(i\right)\)  luôn là bđt đúng với  mọi  \(a,b,c>0\)

Dấu  \("="\)  xảy ra  \(\Leftrightarrow\)  \(x=y=z\) \(\Leftrightarrow\)  \(6a=3b=2c\)

bạn làm giống mình đó

Áp dụng Bat đẳng thức C.B.S dạng Angel

Dấu bằng xảy ra khi a=2;b=1;c=1