Cô-si đơn giản =)
Có \(\frac{a+b}{2}\ge\sqrt{ab}\)
Nên
\(a+b\ge2\sqrt{ab}\Leftrightarrow\left(a+b\right)^2\ge4ab\left(1\right)\)
\(a+c\ge2\sqrt{ac}\Leftrightarrow\left(a+c\right)^2\ge4ac\left(2\right)\)
\(c+b\ge2\sqrt{bc}\Leftrightarrow\left(b+c\right)^2\ge4bc\left(3\right)\)
Cộng (1), (2), (3) vế theo vế
\(\Rightarrow2a^2+2b^2+2c^2+2ab+2ac+2bc\ge4ab+4ac+4bc\)
\(\Leftrightarrow2a^2+2b^2+2c^2\ge2ab+2ac+2bc\)
\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2\ge ab+ac+bc\)
Mà Theo đề \(a+b+c+ab+bc+ac=36\) (a=b=c=3) \(\Leftrightarrow ab+bc+ac=27\)
\(\Rightarrow a^2+b^2+c^2\ge27\left(đpcm\right)\)
Áp dụng bđt phụ \(x^2+y^2+z^2+1\ge\frac{2\left(x+y+z+xy+yz+zx\right)}{3}\)nhé =))
Ta có:
\(\left(a-3\right)^2\ge0\forall a\).
\(\Leftrightarrow a^2-6a+9\ge0\Leftrightarrow a^2+9\ge6a\forall a\)..
\(\Leftrightarrow a^2\ge6a-9\forall a\left(1\right)\)
Dấu bằng xảy ra \(\Leftrightarrow a=3\).
Tương tự, ta được:
\(b^2\ge6b-9\forall b\left(2\right)\).
Dấu bằng xảy ra \(\Leftrightarrow b=3\)
Tương tự, ta được:
\(c^2+9\ge6c-9\forall c\left(3\right)\).
Dấu bằng xảy ra \(\Leftrightarrow c=3\).
Lại có:
\(3\left(a-b\right)^2\ge0\forall a;b\).
\(\Leftrightarrow3a^2-6ab+3b^2\ge0\forall a;b\).
\(\Leftrightarrow3\left(a^2+b^2\right)\ge6ab\forall a;b\left(4\right)\).
Dấu bằng xảy ra \(\Leftrightarrow a=b\).
Tương tự, ta được:
\(3\left(b^2+c^2\right)\ge6bc\forall b;c\left(5\right)\).
Dấu bằng xảy ra \(\Leftrightarrow b=c\).
Tương tự, ta được:
\(3\left(c^2+a^2\right)\ge6ac\forall a;c\left(6\right)\).
Dấu bằng xảy ra \(\Leftrightarrow a=c\).
Từ \(\left(1\right),\left(2\right),\left(3\right),\left(4\right),\left(5\right),\left(6\right)\), ta được:
\(a^2+b^2+c^2+3\left(a^2+b^2\right)+3\left(b^2+c^2\right)+3\left(c^2+a^2\right)\)\(\ge6a+6b+6c+6ab+6bc+6ca-9-9-9\).
\(\Leftrightarrow7\left(a^2+b^2+c^2\right)\ge6\left(a+b+c+ab+bc+ca\right)-27\).
\(\Leftrightarrow7\left(a^2+b^2+c^2\right)\ge6.36-27\)(vì \(a+b+c+ab+bc+ca=36\)).
\(\Leftrightarrow7\left(a^2+b^2+c^2\right)\ge189\).
\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2\ge27\)(điều phải chứng minh).
Dấu bằng xảy ra \(\Leftrightarrow a=b=c=3\).
Vậy với các số \(a,b,c\)thỏa mãn \(a+b+c+ab+bc+ca=36\)thì \(a^2+b^2+c^2\ge27\).