Chương I - Căn bậc hai. Căn bậc ba

Bạn chưa đăng nhập. Vui lòng đăng nhập để hỏi bài

Cho a, b, c > 0 thỏa mãn ab + bc + ca = 3. CMR :

\(\frac{1}{a^2+1}+\frac{1}{b^2+1}+\frac{1}{c^2+1}\ge\frac{3}{2}\)

Akai Haruma
6 tháng 4 2018 lúc 20:18

Lời giải:

Ta sử dụng bổ đề sau:

Bổ đề:Nếu \(a,b>0, ab\geq 1\) thì: \(\frac{1}{a^2+1}+\frac{1}{b^2+1}\geq \frac{2}{ab+1}(*)\)

Chứng minh:

Thực hiện biến đổi tương đương:

\((*)\Leftrightarrow \frac{a^2+b^2+2}{(a^2+1)(b^2+1)}\geq \frac{2}{ab+1}\)

\(\Leftrightarrow (ab+1)(a^2+b^2+2)\geq 2(a^2b^2+a^2+b^2+1)\)

\(\Leftrightarrow ab(a^2+b^2+2)\geq 2a^2b^2+a^2+b^2\)

\(\Leftrightarrow ab(a^2+b^2-2ab)-(a^2+b^2-2ab)\geq 0\)

\(\Leftrightarrow (a-b)^2(ab-1)\geq 0\) (luôn đúng với mọi \(ab\geq 1\) )

Bổ đề đc chứng minh.

Quay trở lại bải toán ban đầu:

Không mất tổng quát giả sử \(c=\min (a,b,c)\)

Khi đó: \(ab=\max (ab,bc,ac)\Rightarrow ab\geq 1\)

Áp dụng bổ đề đã nêu:

\(\text{VT}=\frac{1}{a^2+1}+\frac{1}{b^2+1}+\frac{1}{c^2+1}\geq \frac{2}{ab+1}+\frac{1}{c^2+1}\)

\(\Leftrightarrow \text{VT}\geq \frac{2c^2+ab+3}{abc^2+ab+c^2+1}\)

Ta thấy :

\(\frac{2c^2+ab+3}{abc^2+ab+c^2+1}-\frac{3}{2}=\frac{c^2+3-ab-3abc^2}{2(abc^2+ab+c^2+1)}=\frac{c^2+bc+ac-3abc^2}{2(abc^2+ab+c^2+3)}=\frac{c(a+b+c-3abc)}{2(abc^2+ab+c^2+1)}\)

Áp dụng BĐT AM_GM:

\((a+b+c)(ab+bc+ac)\geq 3\sqrt[3]{abc}.3\sqrt[3]{a^2b^2c^2}=9abc\)

\(\Rightarrow 3(a+b+c)\geq 9abc\Rightarrow a+b+c\geq 3abc\)

\(\Rightarrow \frac{2c^2+ab+3}{abc^2+ab+c^2+1}-\frac{3}{2}=\frac{c(a+b+c-3abc)}{2(abc^2+ab+c^2+1)}\geq 0\)

\(\Rightarrow \text{VT}\geq \frac{2c^2+ab+3}{abc^2+ab+c^2+1}\geq \frac{3}{2}\)

Ta có đpcm. Dấu bằng xảy ra khi \(a=b=c=1\)

Đạt Trần Tiến
6 tháng 4 2018 lúc 21:04

Áp dụng BĐT Swarchz ta có

\(\frac{1}{1+a^2}+\frac{1}{1+b^2}+\frac{1}{1+c^2}\ge\frac{(1+1+1)^2}{1+1+1+ab+bc+ac}=\frac{9}{6} =\frac{3}{2}\)(đpcm)

Đạt Trần Tiến
6 tháng 4 2018 lúc 21:05

Dấu"=" xảy ra <=> a=b=c


Các câu hỏi tương tự
Đẹp Trai Không Bao Giờ S...
Xem chi tiết
Nguyễn Khắc Tùng Lâm
Xem chi tiết
Iran 96
Xem chi tiết
Nguyễn Khắc Tùng Lâm
Xem chi tiết
Xem chi tiết
Nguyễn Hoàng Diệu
Xem chi tiết
NGUYỄN MINH HUY
Xem chi tiết
Nguyễn Tường Vy
Xem chi tiết
Nguyễn Thúy linh
Xem chi tiết