Đăt \(2\sqrt{a^2-ab+b^2}+\sqrt{a^2-2ca+4c^2}+\sqrt{b^2-2bc+4c^2}\ge8c\) \(\left(\alpha\right)\)
Mình xin đề xuất một biện pháp khá ngắn gọn. Hy vọng bạn sẽ tìm cách khác.
Ta có:
\(a^2-ab+b^2=\frac{3}{4}\left(a-b\right)^2+\frac{1}{4}\left(a+b\right)^2\ge\frac{1}{4}\left(a+b\right)^2\)
nên \(\sqrt{a^2-ab+b^2}\ge\sqrt{\frac{\left(a+b\right)^2}{4}}=\frac{a+b}{2}\)
\(\Rightarrow\) \(2\sqrt{a^2-ab+b^2}\ge a+b\) \(\left(1\right)\)
Mặt khác, ta cũng có:
\(a^2-2ca+4c^2=\frac{3}{4}\left(a-2c\right)^2+\frac{1}{4}\left(a+2c\right)^2\ge\frac{1}{4}\left(a+2c\right)^2\)
nên \(\sqrt{a^2-2ca+4c^2}\ge\frac{a+2c}{2}\) \(\left(2\right)\)
Khi đó, ta cũng có thể thiết lập được bất đẳng thức tương tự như trên:
\(\sqrt{b^2-2bc+4c^2}\ge\frac{b+2c}{2}\) \(\left(3\right)\)
Cộng từng vế các bđt \(\left(1\right);\) \(\left(2\right);\) và \(\left(3\right)\) ta được:
\(2\sqrt{a^2-ab+b^2}+\sqrt{a^2-2ca+4c^2}+\sqrt{b^2-2bc+4c^2}\ge a+b+\frac{a+2c}{2}+\frac{b+2c}{2}\)
Hay nói cách khác, \(VT\left(\alpha\right)\ge4c+\frac{a+b}{2}+\frac{4c}{2}=4c+2c+2c=8x=VP\left(\alpha\right)\)
Dấu \("="\) xảy ra \(\Leftrightarrow\) \(\hept{\begin{cases}a=b\\a=2c\\b=2c\end{cases}}\) \(\Leftrightarrow\) \(a=b=2c\)
