Đặt \(x=\frac{1}{a}, y=\frac{1}{b}, z=\frac{1}{c}, \Rightarrow x+y+z=2\)

Suy ra    \(\frac{1}{a\left(2a-1\right)^2}+\frac{1}{b\left(2b-1\right)^2}+\frac{1}{c\left(2c-1\right)^2}=\frac{x^3}{\left(2-x\right)^2}+\frac{y^3}{\left(2-y\right)^2}+\frac{z^3}{\left(2-z\right)^2}\)

Ta có \(\frac{x^3}{\left(2-x\right)^2}+\frac{2-x}{8}+\frac{2-x}{8}\ge3\sqrt[3]{\frac{x^3}{\left(2-x\right)^2} .\frac{2-x}{8}.\frac{2-x}{8}}=\frac{3x}{4}.\)

\(\Rightarrow\frac{x^3}{\left(2-x\right)^2}\ge x-\frac{1}{2}\)\(\Rightarrow\frac{x^3}{\left(2-x\right)^2}+\frac{y^3}{\left(2-y\right)^2}+\frac{z^3}{\left(2-z\right)^2}\ge x+y+z-\frac{3}{2}=2-\frac{3}{2}=\frac{1}{2}\)

dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z=\frac{2}{3}\)hay \(a=b=c=\frac{3}{2}\)

Đặt  \(A=\frac{c\left(ab+1\right)^2}{b^2\left(bc+1\right)}+\frac{a\left(bc+1\right)^2}{c^2\left(ca+1\right)}+\frac{b\left(ca+1\right)^2}{a^2\left(ab+1\right)}\)  và   \(x=ab+1;\)  \(y=bc+1;\)  \(z=ca+1\)   \(\left(\text{*}\right)\)

Khi đó, với các giá trị tương ứng trên thì biểu thức  \(A\)  trở thành:   \(A=\frac{cx^2}{b^2y}+\frac{ay^2}{c^2z}+\frac{bz^2}{a^2x}\)

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho bộ ba phân số không âm của biểu thức trên (do  \(a,b,c>0\)), ta có:

 \(A=\frac{cx^2}{b^2y}+\frac{ay^2}{c^2z}+\frac{bz^2}{a^2x}\ge3\sqrt[3]{\frac{cx^2}{b^2y}.\frac{ay^2}{c^2z}.\frac{bz^2}{a^2z}}=3\sqrt[3]{\frac{xyz}{abc}}\)  \(\left(\text{**}\right)\)

Mặt khác, do  \(ab+1\ge2\sqrt{ab}\)  (bất đẳng thức  AM-GM cho hai số \(a,b\) luôn dương)

              nên   \(x\ge2\sqrt{ab}\)  \(\left(1\right)\) (theo cách đặt ở  \(\left(\text{*}\right)\))

Hoàn toàn tương tự với vòng hoán vị   \(a\)  \(\rightarrow\)  \(b\)  \(\rightarrow\)  \(c\) và với chú ý cách đặt ở \(\left(\text{*}\right)\), ta cũng có:

\(y\ge2\sqrt{bc}\)  \(\left(2\right)\)  và  \(z\ge2\sqrt{ca}\)  \(\left(3\right)\)

Nhân từng vế  \(\left(1\right);\)  \(\left(2\right)\)  và  \(\left(3\right)\), ta được  \(xyz\ge2\sqrt{ab}.2\sqrt{bc}.2\sqrt{ca}=8abc\)

Do đó,  \(3\sqrt[3]{\frac{xyz}{abc}}\ge3\sqrt[3]{\frac{8abc}{abc}}=3\sqrt[3]{8}=6\)  \(\left(\text{***}\right)\)  

Từ  \(\left(\text{**}\right)\)  và  \(\left(\text{***}\right)\)  suy ra được   \(A\ge6\), tức  \(\frac{c\left(ab+1\right)^2}{b^2\left(bc+1\right)}+\frac{a\left(bc+1\right)^2}{c^2\left(ca+1\right)}+\frac{b\left(ca+1\right)^2}{a^2\left(ab+1\right)}\ge6\)  (điều phải chứng minh)

Dấu  \("="\)  xảy ra  \(\Leftrightarrow\)  \(a=b=c=1\)

mới học lớp 5  thôi

Ta có \(a^2+b^2+c^2+2abc+1\ge2\left(ab+bc+ac\right)\)

\(\Leftrightarrow\left(a^2-2a+1\right)+\left(b^2-2bc+c^2\right)+\left(2a+2abc-2ab-2ac\right)\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(a-1\right)^2+\left(b-c\right)^2+2a\left(1-b\right)\left(1-c\right)\ge0\)

Vì a,b,c là các số không âm nên \(2a\left(1-b\right)\left(1-c\right)\ge0\)

Từ đó có đpcm.

Đẳng thức xảy ra khi a = b = c = 1