Quốc Bảo

Cho a , b , c là 3 cạnh của 1 tam giác và \(a+b+c=6\)

Chứng minh rằng : \(3\left(a^2+b^2+c^2\right)+2abc\ge52\)

Kuro Kazuya
1 tháng 2 2017 lúc 6:24

Áp dụng bất đẳng thức tam giác :

\(\Rightarrow\left\{\begin{matrix}b+c>a\\c+a>b\\a+b>c\end{matrix}\right.\)\(\Rightarrow\left\{\begin{matrix}b+c+a>2a\\c+a+b>2b\\a+b+c>2c\end{matrix}\right.\)\(\Rightarrow\left\{\begin{matrix}6>2a\\6>2b\\6>2c\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left\{\begin{matrix}a< 3\\b< 3\\c< 3\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{\begin{matrix}3-a>0\\3-b>0\\3-c>0\end{matrix}\right.\)

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho 3 bộ số thực không âm

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

\(\Rightarrow\left(3-a\right)\left(3-b\right)\left(3-c\right)\le\left[\frac{9-\left(a+b+c\right)}{3}\right]^3\)

\(\Rightarrow\left(3-a\right)\left(3-b\right)\left(3-c\right)\le\left(\frac{9-6}{3}\right)^3\)

\(\Rightarrow\left(3-a\right)\left(3-b\right)\left(3-c\right)\le1\)

\(\Rightarrow\left[3\left(3-b\right)-a\left(3-b\right)\right]\left(3-c\right)\le1\)

\(\Rightarrow\left(9-3b-3a+ab\right)\left(3-c\right)\le1\)

\(\Rightarrow3\left(9-3b-3a+ab\right)-c\left(9-3b-3a+ab\right)\le1\)

\(\Rightarrow27-9b-9a+3ab-9c+3bc+3ac-abc\le1\)

\(\Rightarrow27-9b-9a-9c+3ab+3bc+3ac-abc\le1\)

\(\Rightarrow27-9\left(a+b+c\right)+3ab+3bc+3ac-abc\le1\)

Ta có: \(a+b+c=6\)

\(\Rightarrow-27+3ab+3bc+3ac-abc\le1\)

\(\Rightarrow-28+3ab+3bc+3ac\le abc\)

\(\Rightarrow2\left(-28+3ab+3bc+3ac\right)\le2abc\)

\(\Rightarrow2\left(-28+3ab+3bc+3ac\right)+3\left(a^2+b^2+c^2\right)\le3\left(a^2+b^2+c^2\right)+2abc\)

\(\Rightarrow-56+6ab+6bc+6ac+3\left(a^2+b^2+c^2\right)\le3\left(a^2+b^2+c^2\right)+2abc\)

\(\Rightarrow-56+3\left(a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ac\right)\le3\left(a^2+b^2+c^2\right)+2abc\)

\(\Rightarrow-56+3\left(a+b+c\right)^2\le3\left(a^2+b^2+c^2\right)+2abc\)

Ta có: \(a+b+c=6\)

\(\Rightarrow-56+3.6^2\le3\left(a^2+b^2+c^2\right)+2abc\)

\(\Rightarrow52\le3\left(a^2+b^2+c^2\right)+2abc\) ( đpcm )

Bình luận (0)
Akai Haruma
1 tháng 2 2017 lúc 16:34

Cách khác:

Áp dụng BĐT Schur:

\(abc\geq (a+b-c)(b+c-a)(c+a-b)=(6-2a)(6-2b)(6-2c)\)

\(\Rightarrow abc\geq -216+24(ab+bc+ac)-8abc\Leftrightarrow 3abc\geq 8(ab+bc+ac)-72\)

Do đó \(\text{VT}=3(a^2+b^2+c^2)+2abc\geq 3(a^2+b^2+c^2)+\frac{16}{3}(ab+bc+ac)-48\)

\(\Leftrightarrow \text{VT}\geq 3(a+b+c)^2-\frac{2}{3}(ab+bc+ac)-48=60-\frac{2}{3}(ab+bc+ac)\)

Theo AM-GM \(ab+bc+ac\leq \frac{(a+b+c)^2}{3}=12\Rightarrow \text{VT}\geq 52\) (đpcm)

Dấu bằng xảy ra khi $a=b=c=2$

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
Đàm Thảo Anh
Xem chi tiết
Lemon Candy
Xem chi tiết
Ngọc Hiền
Xem chi tiết
Neet
Xem chi tiết
Quốc Bảo
Xem chi tiết
Chau Kòi
Xem chi tiết
Hàn Thiên Tử
Xem chi tiết
phan thị minh anh
Xem chi tiết
phan thị minh anh
Xem chi tiết