Chương I - Căn bậc hai. Căn bậc ba

Bạn chưa đăng nhập. Vui lòng đăng nhập để hỏi bài
Nguyễn Thị Huyền Mai

Cho các số thực dương \(a,b,c\) thay đổi luôn thỏa mãn: \(a+b+c=1\)

Chứng minh rằng: \(\dfrac{a+b^2}{b+c}+\dfrac{b+c^2}{c+a}+\dfrac{c+a^2}{a+b}\ge2\)

Hoang Hung Quan
1 tháng 4 2017 lúc 10:09

Thôi đang rảnh, giúp bạn bài này luôn vậy!!

Giải:

Ta có:

\(VT=\left(\dfrac{a}{b+c}+\dfrac{b}{c+a}+\dfrac{c}{a+b}\right)+\left(\dfrac{b^2}{b+c}+\dfrac{c^2}{c+a}+\dfrac{a^2}{a+b}\right)=A+B\)

\(A+3=\dfrac{1}{2}\left[\left(a+b\right)+\left(b+c\right)+\left(c+a\right)\right]\left[\dfrac{1}{a+b}+\dfrac{1}{b+c}+\dfrac{1}{c+a}\right]\)

\(\ge\dfrac{1}{2}3\sqrt[3]{\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)}3\sqrt[3]{\dfrac{1}{a+b}\dfrac{1}{b+c}\dfrac{1}{c+a}}=\dfrac{9}{2}\)

\(\Rightarrow A\ge\dfrac{3}{2}\)

\(1^2=\left(a+b+c\right)^2\le\left(\dfrac{a^2}{a+b}+\dfrac{b^2}{b+c}+\dfrac{c^2}{c+a}\right)\left(a+b+b+c+c+a\right)\)

\(\Leftrightarrow1\le B.2\Leftrightarrow B\ge\dfrac{1}{2}\)

Từ đó ta có: \(VT\ge\dfrac{3}{2}+\dfrac{1}{2}=2=VP\)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=\dfrac{1}{3}\)

Kuro Kazuya
1 tháng 4 2017 lúc 19:28

\(\dfrac{a+b^2}{b+c}+\dfrac{b+c^2}{c+a}+\dfrac{c+a^2}{a+b}\ge2\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{a\left(a+b+c\right)+b^2}{b+c}+\dfrac{b\left(a+b+c\right)+c^2}{c+a}+\dfrac{c\left(a+b+c\right)+a^2}{a+b}\ge2\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2+ab+ac+b^2}{b+c}+\dfrac{ab+b^2+bc+c^2}{c+a}+\dfrac{ca+bc+c^2+a^2}{a+b}\ge2\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2+b^2+a\left(b+c\right)}{b+c}+\dfrac{b^2+c^2+b\left(c+a\right)}{c+a}+\dfrac{c^2+a^2+c\left(a+b\right)}{a+b}\ge2\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2+b^2}{b+c}+\dfrac{b^2+c^2}{c+a}+\dfrac{c^2+a^2}{a+b}+1\ge2\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{a^2+b^2}{b+c}+\dfrac{b^2+c^2}{c+a}+\dfrac{c^2+a^2}{a+b}\ge1\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{\sqrt{\left(a^2+b^2\right)^2}}{b+c}+\dfrac{\sqrt{\left(b^2+c^2\right)^2}}{c+a}+\dfrac{\sqrt{\left(c^2+a^2\right)^2}}{a+b}\ge1\)

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz dạng phân thức

\(\Leftrightarrow\dfrac{\sqrt{\left(a^2+b^2\right)^2}}{b+c}+\dfrac{\sqrt{\left(b^2+c^2\right)^2}}{c+a}+\dfrac{\sqrt{\left(c^2+a^2\right)^2}}{a+b}\ge\dfrac{\left(\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\right)^2}{2\left(a+b+c\right)}\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{\sqrt{\left(a^2+b^2\right)^2}}{b+c}+\dfrac{\sqrt{\left(b^2+c^2\right)^2}}{c+a}+\dfrac{\sqrt{\left(c^2+a^2\right)^2}}{a+b}\ge\dfrac{\left(\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\right)^2}{2}\)

Áp dụng bất đẳng thức Mincopski

\(\Rightarrow\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\ge\sqrt{2\left(a+b+c\right)^2}=\sqrt{2}\)

\(\Rightarrow\left(\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\right)^2\ge2\)

\(\Rightarrow\dfrac{\left(\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\right)^2}{2}\ge1\)

\(\Rightarrow\dfrac{\sqrt{\left(a^2+b^2\right)^2}}{b+c}+\dfrac{\sqrt{\left(b^2+c^2\right)^2}}{c+a}+\dfrac{\sqrt{\left(c^2+a^2\right)^2}}{a+b}\ge1\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{a+b^2}{b+c}+\dfrac{b+c^2}{c+a}+\dfrac{c+a^2}{a+b}\ge2\) ( đpcm )

Dấu " = " xảy ra khi \(a=b=c=\dfrac{1}{3}\)


Các câu hỏi tương tự
Trúc Giang
Xem chi tiết
hki Qqwwqe
Xem chi tiết
Vũ Đức Huy
Xem chi tiết
Trần Minh Tâm
Xem chi tiết
Lê Hà My
Xem chi tiết
Đinh Thuận
Xem chi tiết
noname
Xem chi tiết
Nguyễn Hà Linh
Xem chi tiết
Đạt Nguyễn
Xem chi tiết