Trần Thanh

Cho a,b,c không âm thỏa  a+b+c=3

Tìm gtnn và gtln của biểu thức:

\(M=\frac{a}{b^2+1}+\frac{b}{c^2+1}+\frac{c}{a^2+1}\)

Nguyễn Hoàng Tiến
4 tháng 6 2016 lúc 11:43

Ta có:

\(\frac{a}{b^2+1}=\frac{a\left(b^2+1\right)-ab^2}{b^2+1}=a-\frac{ab^2}{b^2+1}\)

Nhận xét:  a,b,c không âm nên theo BĐT Cô - si, ta có:

\(b^2+1\ge2\sqrt{b^2.1}=2b\)

=> \(\frac{ab^2}{b^2+1}\le\frac{ab^2}{2b}=\frac{ab}{2}\)

=> \(a-\frac{ab^2}{b^2+1}\ge a-\frac{ab}{2}\)

=> \(\frac{a}{b^2+1}\ge a-\frac{ab}{2}\)

Tương tự, ta cũng có: 

\(\frac{b}{c^2+1}\ge b-\frac{bc}{2}\)

\(\frac{c}{a^2+1}\ge c-\frac{ac}{2}\)

Vậy ta suy ra

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

Mà a+b+c = 3 nên suy ra:

\(M\ge3-\left(\frac{ab}{2}+\frac{bc}{2}+\frac{ac}{2}\right)\)(1)

Ta có:

 \(\left(a-b\right)^2+\left(b-c\right)^2+\left(c-a\right)^2\ge0\)

<=> \(a^2-2ab+b^2+b^2-2bc+c^2+c^2-2ac+a^2\ge0\)

<=> \(2\left(a^2+b^2+c^2\right)\ge2\left(ab+bc+ac\right)\)

<=> \(a^2+b^2+c^2\ge ab+ac+bc\)

<=> \(a^2+b^2+c^2+2\left(ab+bc+ac\right)\ge3ab+3ac+3bc\)

<=> \(\left(a+b+c\right)^2\ge3\left(ab+ac+bc\right)\)

<=> \(3^2\ge3\left(ab+ac+bc\right)\)

<=> \(ab+ac+bc\le3\)

<=> \(\frac{ab+ac+bc}{2}\le\frac{3}{2}\)

<=> \(3-\frac{ab+ac+bc}{2}=3-\frac{3}{2}=\frac{3}{2}\) (2)

Từ 1 và 2 => \(M\ge\frac{3}{2}\)

Dấu bằng xảy ra <=> a=b=c=1


Các câu hỏi tương tự
le bao son
Xem chi tiết
ducquang050607
Xem chi tiết
Lê Tài Bảo Châu
Xem chi tiết
Bạch Dạ Y
Xem chi tiết
dương minh tuến
Xem chi tiết
Hoàng Quốc Tuấn
Xem chi tiết
Trần Vũ Quỳnh Trang
Xem chi tiết
Kiệt Nguyễn
Xem chi tiết
Trần Lâm Thiên Hương
Xem chi tiết