Áp dụng bất đẳng thức bunyakovsky: \(\left(b+c\right)^2\le2\left(b^2+c^2\right)\Leftrightarrow b+c\le\sqrt{2\left(b^2+c^2\right)}\)
tương tự với các cặp còn lại , ta thu được \(VT\ge\frac{a^2}{\sqrt{2\left(b^2+c^2\right)}}+\frac{b^2}{\sqrt{2\left(a^2+c^2\right)}}+\frac{c^2}{\sqrt{2\left(a^2+b^2\right)}}\)
Đặt \(\hept{\begin{cases}\sqrt{b^2+c^2}=x\\\sqrt{a^2+c^2}=y\\\sqrt{a^2+b^2}=z\end{cases}}\)(\(x,y,z\ge0\)và \(x+y+z=\sqrt{2011}\))\(\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}a^2=\frac{y^2+z^2-x^2}{2}\\b^2=\frac{x^2+z^2-y^2}{2}\\c^2=\frac{x^2+y^2-z^2}{2}\end{cases}}\)
\(VT\ge\frac{y^2+z^2-x^2}{2\sqrt{2}x}+\frac{x^2+z^2-y^2}{2\sqrt{2}y}+\frac{x^2+y^2-z^2}{2\sqrt{2}z}\)
\(=\frac{1}{2\sqrt{2}}\left(\frac{y^2+z^2-x^2}{x}+\frac{z^2+x^2-y^2}{y}+\frac{x^2+y^2-z^2}{z}\right)=\frac{1}{2\sqrt{2}}\left(\frac{y^2}{x}+\frac{z^2}{x}+\frac{z^2}{y}+\frac{x^2}{y}+\frac{x^2}{z}+\frac{y^2}{z}-x-y-z\right)\)
ÁP dụng bất đẳng thức cauchy-schwarz:
\(\frac{y^2}{x}+\frac{z^2}{x}+\frac{x^2}{y}+\frac{z^2}{y}+\frac{y^2}{z}+\frac{x^2}{x}\ge\frac{\left(2x+2y+2z\right)^2}{2x+2y+2z}=2x+2y+2z\)
do đó \(VT\ge\frac{1}{2\sqrt{2}}\left(x+y+z\right)=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{2011}{2}}\)( vì \(x+y+z=\sqrt{2011}\))
đẳng thức xảy ra khi \(x=y=z=\frac{\sqrt{2011}}{3}\)hay \(a=b=c=\frac{1}{3}\sqrt{\frac{2011}{2}}\)
