Áp dụng BĐT Cauchy cho 2 số dương ta có:
\(x^2+\dfrac{1}{x^2}\ge2\sqrt{x^2.\dfrac{1}{x^2}}=2\)
Tương tự: \(y^2+\dfrac{1}{y^2}\ge2\)
\(z^2+\dfrac{1}{z^2}\ge2\)
Cộng vế theo vế 3 BĐT cùng chiều trên ta được:
\(x^2+y^2+z^2+\dfrac{1}{x^2}+\dfrac{1}{y^2}+\dfrac{1}{z^2}\ge6\)
Dấu = xảy ra khi \(\left\{{}\begin{matrix}x^2=\dfrac{1}{x^2}\\y^2=\dfrac{1}{y^2}\\z^2=\dfrac{1}{z^2}\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=1\\y=1\\z=1\end{matrix}\right.\) ( Vì x,y,z nguyên dương )
Vậy các số x,y,z thỏa mãn đề bài là (x;y;z)= ( 1;1;1)
Cách khác: Không sử dụng BĐT Cauchy
Pt \(\Leftrightarrow\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)+\left(y^2+\dfrac{1}{y^2}\right)+\left(z^2+\dfrac{1}{z^2}\right)=6\)
\(\Leftrightarrow\left(x-\dfrac{1}{x}\right)^2+2+\left(y-\dfrac{1}{y}\right)^2+2+\left(z-\dfrac{1}{z}\right)^2+2=6\)
\(\Leftrightarrow\left(x-\dfrac{1}{x}\right)^2+\left(y-\dfrac{1}{y}\right)^2+\left(z-\dfrac{1}{z}\right)^2=0\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x-\dfrac{1}{x}=0\\y-\dfrac{1}{y}=0\\z-\dfrac{1}{z}=0\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=\dfrac{1}{x}\\y=\dfrac{1}{y}\\z=\dfrac{1}{z}\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=1\\y=1\\z=1\end{matrix}\right.\)( Vì x,y,z nguyên dương )