Giả sử phân số và nghịch đảo của nó là \(\frac{a}{b};\frac{b}{a}\)
Do phân số dương nên \(a;b\)cùng dấu hay \(a.b>0\)
Ta có \(\frac{a}{b}+\frac{b}{a}-2=\frac{a^2+b^2-2ab}{ab}=\frac{\left(a-b\right)^2}{ab}\ge0\)
Do đó \(\frac{a}{b}+\frac{b}{a}\ge2\)
Gọi phân số dương là \(\frac{a_1}{a_2}\). Không mất tính tổng quát, giả sử \(a_1\ge a_2>0\). Ta có thể viết \(a_1=a_2+m\)\(\left(m\inℕ\right)\). Ta có:
\(\frac{a_1}{a_2}+\frac{a_2}{a_1}=\frac{a_2+m}{a_2}+\frac{a_2}{a_2+m}=1+\frac{m}{a_2}+\frac{a_2}{a_2+m}\ge1+\frac{m}{a_2+m}+\frac{a_2}{a_2+m}=1+\frac{m+a_2}{a_2+m}=2\)
Vậy \(\frac{a_1}{a_2}+\frac{a_2}{a_1}\ge2\).
Dấu đẳng thức xảy ra khi \(a_1=a_2\)\(\left(m=0\right)\).
