Áp dụng BĐT AM - GM : \(ab< \frac{a^2+b^2}{2}\Rightarrow a^2+ab+b^2\le\frac{3}{2}\left(a^2+b^2\right)\)

\(\Rightarrow\frac{a^3}{a^2+ab+b^2}\ge\frac{2}{3}.\frac{a^3}{a^2+b^2}=\frac{2}{3}\left(a-\frac{ab^2}{a^2+b^2}\right)\)

Mà cũng theo BĐT AM - GM : \(\frac{ab^2}{a^2+b^2}\le\frac{ab^2}{2ab}=\frac{b}{2}\)

\(\Rightarrow\frac{a^3}{a^2+ab+b^2}\ge\frac{2}{3}\left(a-\frac{ab^2}{a^2+b^2}\right)\ge\frac{2}{3}\left(a-\frac{b}{2}\right)\)

Hoàn toàn tương tự với các phân thức còn lại và cộng theo vế :

\(\Rightarrow\frac{a^3}{a^2+ab+b^2}+\frac{b^3}{b^2+bc+c^2}+\frac{c^3}{c^2+ac+a^2}\ge\frac{2}{3}\left(a-\frac{b}{2}\right)+\frac{2}{3}\left(b-\frac{c}{2}\right)\) \(+\frac{2}{3}\left(c-\frac{a}{2}\right)\)

Ta có đpcm 

Dấu " = " xảy ra khi \(a=b=c\)

Chúc bạn học tốt !!!

Tham khảo tại đây:

Câu hỏi của Đỗ Tiến Dũng - Toán lớp 9 - Học toán với OnlineMath

Lời giải:

Áp dụng BĐT AM-GM: \(ab\leq \frac{a^2+b^2}{2}\Rightarrow a^2+ab+b^2\leq \frac{3}{2}(a^2+b^2)\)

\(\Rightarrow \frac{a^3}{a^2+ab+b^2}\geq \frac{2}{3}.\frac{a^3}{a^2+b^2}=\frac{2}{3}\left(a-\frac{ab^2}{a^2+b^2}\right)\)

Mà cũng theo BĐT AM-GM: \(\frac{ab^2}{a^2+b^2}\leq \frac{ab^2}{2ab}=\frac{b}{2}\)

\(\Rightarrow \frac{a^3}{a^2+ab+b^2}\geq \frac{2}{3}\left(a-\frac{ab^2}{a^2+b^2}\right)\geq \frac{2}{3}(a-\frac{b}{2})\)

Hoàn toàn tương tự với các phân thức còn lại và cộng theo vế:

\(\Rightarrow \frac{a^3}{a^2+ab+b^2}+\frac{b^3}{b^2+bc+c^2}+\frac{c^3}{c^2+ac+a^2}\geq \frac{2}{3}(a-\frac{b}{2})+\frac{2}{3}(b-\frac{c}{2})+\frac{2}{3}(c-\frac{a}{2})=\frac{a+b+c}{3}\)

Ta có đpcm.

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c$

Ta có:\(\frac{a^3}{a^2+ab+b^2}=\frac{a\left(a^2+ab+b^2\right)-ab\left(a+b\right)}{a^2+ab+b^2}=a-\frac{ab\left(a+b\right)}{a^2+ab+b^2}\)

Lại có:\(a^2+ab+b^2\ge3ab\)

\(\Rightarrow a-\frac{ab\left(a+b\right)}{a^2+ab+b^2}\ge a-\frac{ab\left(a+b\right)}{3ab}=a-\frac{a+b}{3}\)

\(\Rightarrow\sum\frac{a^3}{a^2+ab+b^2}\ge\frac{a+b+c}{3}\)

"="<=>a=b=c

Theo bất đẳng thức Cauchy-Schwarzt ta có \(\frac{a^3}{b}+\frac{b^3}{c}+\frac{c^3}{a}=\frac{a^4}{ab}+\frac{b^4}{bc}+\frac{c^4}{ca}\ge\frac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}{ab+bc+ca}.\)
Mặt khác, \(a^2+b^2+c^2\ge ab+bc+ca\), do đó ta suy ra \(\frac{a^3}{b}+\frac{b^3}{c}+\frac{c^3}{a}\ge a^2+b^2+c^2.\)

P=\(\frac{a^4}{ab}+\frac{b^4}{bc}+\frac{c^4}{ca}\ge\frac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}{ab+bc+ca}\ge\frac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}{a^2+b^2+c^2}=a^2+b^2+c^2\)

\(\frac{a^3}{b}+\frac{a^3}{b}+b^2\ge3\sqrt[3]{\frac{a^3}{b}.\frac{a^3}{b}.b^2}=3a^2\)

\(\left(a+\frac{4b}{c^2}\right)\left(b+\frac{4c}{a^2}\right)\left(c+\frac{4a}{b^2}\right)\ge2\sqrt{\frac{4ab}{c^2}}.2\sqrt{\frac{4bc}{a^2}}.2\sqrt{\frac{4ac}{b^2}}=64\)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=2\)

\(\frac{a^3}{b}+ab\ge2a^2\) ; \(\frac{b^3}{c}+bc\ge2b^2\); \(\frac{c^3}{a}+ac\ge2c^2\)

\(\Rightarrow\frac{a^3}{b}+\frac{b^3}{c}+\frac{c^3}{a}\ge2\left(a^2+b^2+c^2\right)-\left(ab+bc+ca\right)\ge2\left(ab+bc+ca\right)-\left(ab+bc+ca\right)=ab+bc+ca\)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c\)

Lời giải:

Áp dụng BĐT Bunhiacopxky:

\(\left(\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\right)(ab+bc+ac)\geq (a+b+c)^2\)

\(\left(\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\right)\left(\frac{1}{ab}+\frac{1}{bc}+\frac{1}{ac}\right)\geq \left(\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+\frac{1}{a}\right)^2\)

Nhân theo vế 2 BĐT trên:

\(\left(\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\right)^2(ab+bc+ac).\frac{a+b+c}{abc}\geq [(a+b+c)(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c})]^2\)

\(\Leftrightarrow \left(\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\right)^2(a+b+c)(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c})\geq [(a+b+c)(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c})]^2\)

\(\Leftrightarrow \left(\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\right)^2\geq (a+b+c)(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c})\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c$