Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz dạng Engel ta có ngay :
\(\frac{3}{a}+\frac{2}{b}+\frac{1}{c}=\frac{9}{3a}+\frac{4}{2b}+\frac{1}{c}\ge\frac{\left(3+2+1\right)^2}{3a+2b+c}=\frac{36}{3a+2b+c}\left(đpcm\right)\)
Đẳng thức xảy ra <=> a=b=c
Trước hết, ta chứng minh được \(\forall m,n,p\in R;x,y,z>0\)thì:
\(\frac{m^2}{x}+\frac{n^2}{y}+\frac{p^2}{z}\ge\frac{\left(m+n+p\right)^2}{x+y+z}\left(1\right)\)
Dấu bằng xảy ra \(\Leftrightarrow\frac{m}{x}=\frac{n}{y}=\frac{p}{z}\)
Thật vậy: \(\forall m,n\in R;x,y>0\)thì:
\(\frac{m^2}{x}+\frac{n^2}{y}\ge\frac{\left(m+n\right)^2}{x+y}\left(2\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{m^2y}{xy}+\frac{n^2x}{xy}\ge\frac{\left(m+n\right)^2}{x+y}\)
\(\Leftrightarrow\left(m^2y+n^2x\right)\left(x+y\right)\ge xy\left(m+n\right)^2\)
\(\Leftrightarrow m^2xy+m^2y^2+n^2x^2+n^2xy\ge xy\left(m^2+2mn+m^2\right)\)
\(\Leftrightarrow m^2xy+n^2xy+m^2y^2+n^2x^2\ge m^2xy+2mnxy+n^2xy\)
\(\Leftrightarrow m^2xy+n^2xy+m^2y^2+n^2x^2-m^2xy-2mnxy-n^2xy\ge0\)
\(\Leftrightarrow m^2y^2-2mnxy+n^2x^2\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(my-nx\right)^2\ge0\)(luôn đúng).
Dấu bằng xảy ra \(\Leftrightarrow\frac{m}{x}=\frac{n}{y}\)
Áp dụng bất dẳng thức (2), ta được:
\(\frac{m^2}{x}+\frac{n^2}{y}+\frac{p^2}{z}\ge\frac{\left(m+n\right)^2}{x+y}+\frac{p^2}{z}\ge\frac{\left(m+n+p\right)^2}{x+y+z}\forall m,n,p\in R;x,y,z>0\)
Dấu bằng xảy ra \(\Leftrightarrow\frac{m}{x}=\frac{n}{y}=\frac{p}{z}\)
Theo đề bài, vì \(a,b,c>0\)nên áp dụng bất đẳng thức (1), ta được:
\(\frac{3}{a}+\frac{2}{b}+\frac{1}{c}=\frac{3^2}{3a}+\frac{2^2}{2b}+\frac{1^2}{c}\ge\frac{\left(3+2+1\right)^2}{3a+2b+c}\)
\(\Leftrightarrow\frac{3}{a}+\frac{2}{b}+\frac{1}{c}\ge\frac{6^2}{3a+2b+c}=\frac{36}{3a+2b+c}\)(điều phải chứng minh).
Dấu bằng xảy ra.
\(\Leftrightarrow\frac{3}{a}=\frac{2}{b}=\frac{1}{c}\Leftrightarrow6a=9b=18c\)
Vậy với \(a,b,c>0\)thì \(\frac{3}{a}+\frac{2}{b}+\frac{1}{c}\ge\frac{36}{3a+2b+c}\)
Ta có:
\(\dfrac{3}{a}+\dfrac{2}{b}+\dfrac{1}{c}=\dfrac{3^2}{3a}+\dfrac{2^2}{2b}+\dfrac{1^2}{c}\)
Áp dụng bất đẳng thức cộng mẫu số, ta có:
\(\dfrac{3^2}{3a}+\dfrac{2^2}{2b}+\dfrac{1^2}{c}\ge\dfrac{\left(3+2+1\right)^2}{3a+2b+c}=\dfrac{36}{3a+2b+c}\)
\(\Rightarrow\dfrac{3}{a}+\dfrac{2}{b}+\dfrac{1}{c}\ge\dfrac{36}{3a+2b+c}\left(đpcm\right)\)
Dấu "=" xảy ra khi a = b = c.