Bài hay quá!
Đặt \(a=\frac{3x}{x+y+z};b=\frac{3y}{x+y+z};c=\frac{3z}{x+y+z}\left(x;y;z>0\right)\)
Sau khi quy đồng cần chứng minh:
\(2\, \left( x+y+z \right) \left( {x}^{4}y+{x}^{4}z+3\,{x}^{3}{y}^{2}- 11\,{x}^{3}yz+3\,{x}^{3}{z}^{2}+3\,{x}^{2}{y}^{3}+3\,{x}^{2}{y}^{2}z+3 \,{x}^{2}y{z}^{2}+3\,{x}^{2}{z}^{3}+x{y}^{4}-11\,x{y}^{3}z+3\,x{y}^{2} {z}^{2}-11\,xy{z}^{3}+x{z}^{4}+{y}^{4}z+3\,{y}^{3}{z}^{2}+3\,{y}^{2}{z }^{3}+y{z}^{4} \right) \geq 0 \)(gõ Latex, không biết ad đã fix lỗi chưa, nếu nó không hiện thì hỏi ad, đừng hỏi em!)
Hay là: \( \left( {x}^{4}y+{x}^{4}z+3\,{x}^{3}{y}^{2}- 11\,{x}^{3}yz+3\,{x}^{3}{z}^{2}+3\,{x}^{2}{y}^{3}+3\,{x}^{2}{y}^{2}z+3 \,{x}^{2}y{z}^{2}+3\,{x}^{2}{z}^{3}+x{y}^{4}-11\,x{y}^{3}z+3\,x{y}^{2} {z}^{2}-11\,xy{z}^{3}+x{z}^{4}+{y}^{4}z+3\,{y}^{3}{z}^{2}+3\,{y}^{2}{z }^{3}+y{z}^{4} \right) \geq 0 \)
Or:
\(9\, \left( 1/4\, \left( x-2\,z+y \right) ^{2}+3/4\, \left( -y+x \right) ^{2} \right) {z}^{3}+3\, \left( x-2\,z+y \right) ^{3}{z}^{2}+ \left( \left( 3/4\, \left( x-2\,z+y \right) ^{2}+1/4\, \left( -y+x \right) ^{2} \right) \left( -y+x \right) ^{2}+ \left( x-z \right) ^{ 4}+ \left( y-z \right) ^{4} \right) z+ \left( x-z \right) \left( y-z \right) \left( \left( x-z \right) ^{3}+3\, \left( x-z \right) ^{2} \left( y-z \right) +3\, \left( x-z \right) \left( y-z \right) ^{2}+ 21\, \left( x-z \right) \left( y-z \right) z+ \left( y-z \right) ^{3} \right) \geq 0 \)
Cách xử trí: Nếu nó không hiện: Sau khi quy đồng, ta biến đối nó về như trong link sau: https://imgur.com/D8ScX4k
Cách khác:
\(\Leftrightarrow2\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\ge a^2+b^2+c^2+3\)
Or \(2\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\ge\left(a+b+c\right)^2-2\left(ab+bc+ca\right)+3\)
Or \(2\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)+2\left(ab+bc+ca\right)\ge12\)
Or: \(\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)+\left(ab+bc+ca\right)\ge6\)
Giả sử \(\left(a-1\right)\left(b-1\right)\ge0\Rightarrow ab\ge a+b-1\)(*)
Do đó: \(VT=\frac{ab+bc+ca}{abc}+ab+bc+ca\)
\(\ge\frac{a+b+c\left(a+b\right)-1}{\frac{c\left(a+b\right)^2}{4}}+a+b+c\left(a+b\right)-1\)
\(=\frac{4\left(c+1\right)\left(a+b\right)-4}{c\left(a+b\right)^2}+\left(c+1\right)\left(a+b\right)-1\)
\(=\frac{4\left(c+1\right)\left(3-c\right)-4}{c\left(3-c\right)^2}+\left(c+1\right)\left(3-c\right)-1\ge6\)
Last inequality\(\Leftrightarrow\frac{\left(2-c\right)^3\left(c-1\right)^2}{c\left(c-3\right)^2}\ge0\). Nếu c < 2 thì ta có đpcm.
Nếu \(c\ge2\)
\(VT=\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)+\left(ab+bc+ca\right)\)
\(>\frac{4}{a+b}+ab+c\left(a+b\right)\ge\frac{4}{a+b}+2\left(a+b\right)\ge2\sqrt{8}>3\)
Ái chà, em lộn nha, trường hợp c \(\ge2\) ở cách 2 em chưa chứng minh được nha!
Cách 1 giả sử z =min{x,y,z} là ổn
Làm lại TH \(c\ge2\)
\(VT=\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+ab+bc+ca\)
\(\ge\frac{4}{a+b}+c\left(a+b\right)+a+b+\frac{1}{c}-1\)
\(>\frac{4}{a+b}+3\left(a+b\right)+\frac{1}{3}-1\)
\(=2\sqrt{12}+\frac{1}{3}-1>6\)
Bây giờ thì cách 2 đã ổn:))
Cach khac
BĐT <=>
\(\frac{2}{a}+\frac{2}{b}+\frac{2}{c}-\left(a^2+b^2+c^2\right)\ge3\)
<=> \(\frac{2}{a}+\frac{2}{b}+\frac{2}{c}-\left(a+b+c\right)^2+2ab+2bc+2ac\ge3\)
<=> \(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+ab+bc+ac\ge6\)
Đến đây giả sử c=min[a,b,c]
=>\(c\le1\)
Áp dụng cosi ta có \(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+ab\ge3\sqrt[3]{\frac{1}{ab}.ab}=3\)
=> \(VT\ge3+\frac{1}{c}+c\left(a+b\right)\)
=> \(Vt\ge3+\frac{1}{c}+c\left(3-c\right)=\frac{3c+1+3c^2-c^3}{c}=\frac{\left(1-c\right)^3}{c}+6\ge6\)(do \(0< c\le1\))( ĐPCM)
Dấu bằng xảy ra khi a=b=c=1
Trần Phúc Khang Ý tưởng hay quá a! Hay hơn ý tưởng Dirichlet của em. Còn ý tưởng SOS thì hơi mạnh:D
