Trước hết ta chứng minh:\(\frac{1}{a+b}\le\frac{1}{4}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}\right)\) (1)
Thật vậy: bất đẳng thức tương đương với:
\(\frac{1}{a+b}\le\frac{1}{4}\frac{a+b}{ab}\)
\(\Leftrightarrow4ab\le\left(a+b\right)^2\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b\right)^2-4ab\ge0\)
\(\Leftrightarrow a^2+b^2-2ab\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\ge0\) (Đúng)
Vậy (1) được chứng minh.
Tương tự: \(\frac{1}{b+c}\le\frac{1}{4}\left(\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\) (2)
\(\frac{1}{c+a}\le\frac{1}{4}\left(\frac{1}{c}+\frac{1}{a}\right)\) (3)
Cộng vế với vế của (1), (2), (3) suy ra:
\(\frac{1}{a+b}+\frac{1}{b+c}+\frac{1}{a+c}\le\frac{1}{4}\cdot2\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\)
Đpcm
/(a+b+1)+1/(b+c+1)+1/(c+a+1) ≤ 1
<=> (a+b+1)(b+c+1) + (b+c+1)(c+a+1) + (c+a+1)(a+b+1) ≤ (a+b+1)(b+c+1)(c+a+1)
<=> (a+b)(b+c)+a+b+b+c+1 + (b+c)(c+a)+b+c+c+a+1 + (c+a)(a+b)+c+a+a+b+1
≤ (a+b)(b+c)(c+a) + (a+b)(b+c) + (b+c)(c+a) + (c+a)(a+b) +a+b+b+c+c+a+1
<=> 2+2(a+b+c) ≤ (a+b)(b+c)(c+a)
<=> 2+2(a+b+c) ≤ (a+b+c)(ab+bc+ca) - abc
<=> 3 ≤ (a+b+c)(ab+bc+ca-2)
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy:
(a+b+c)(ab+bc+ca-2) ≥ 3.³√(abc) .[3³√(ab.bc.ca) -2] = 3
=> đpcm
Đẳng thức xảy ra <=> a=b=c=1
Ta có : \(\left(a-b\right)^2\ge0\forall a;b\)
\(\Leftrightarrow a^2-2ab+b^2\ge0\Leftrightarrow a^2+2ab+b^2\ge4ab\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b\right)^2\ge4ab\Leftrightarrow\frac{a+b}{ab}\ge\frac{4}{a+b}\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{a+b}\le\frac{1}{4}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}\right)\)
Tương tự \(\frac{1}{b+c}\le\frac{1}{4}\left(\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\) và \(\frac{1}{a+c}\le\frac{1}{4}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{c}\right)\)
\(\Rightarrow\frac{1}{a+c}+\frac{1}{b+c}+\frac{1}{a+c}\le\frac{1}{4}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+\frac{1}{c}+\frac{1}{a}\right)\)
\(\Rightarrow\frac{1}{a+c}+\frac{1}{b+c}+\frac{1}{a+c}\le\frac{1}{2}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)\)
Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow a=b=c\)
