Áp dụng BĐT Bernoulli ta có:

\(\left(\frac{2x}{x+y}\right)^n=\left(1+\frac{x-y}{x+y}\right)^n\ge1+\frac{n\left(x-y\right)}{x+y}\)

\(\left(\frac{2y}{x+y}\right)^n=\left(1-\frac{x-y}{x+y}\right)^n\ge1-\frac{n\left(x-y\right)}{x+y}\)

Cộng theo vế 2 BĐT trên ta có: 

\(\left(\frac{2x}{x+y}\right)^n+\left(\frac{2y}{x+y}\right)^n\ge2\) Hay \(\frac{a^n+b^n}{2}\ge\left(\frac{a+b}{2}\right)^n\)

bài 1

<=> \(\frac{bc}{a\left(a+b+c\right)+bc}\)

sử dụng tiếp cauchy sharws

Bài 2: đặt a=x/y, b=y/x, c=z/x

Ta thấy bđt đúng với n=1.

Giả sử bđt đúng với n=k. Ta cần c/m bđt đúng với n=k+1

Thật vậy ta có: \(\left(\frac{a+b}{2}\right)^n\le\frac{a^n+b^n}{2}\Leftrightarrow\left(\frac{a+b}{2}\right)^{k+1}\)\(\le\frac{a^{k+1}+b^{k+1}}{2}\)

                     \(\Leftrightarrow\left(\frac{a+b}{2}\right)^k.\frac{a+b}{2}\le\frac{a^{k+1}+b^{k+1}}{2}\left(1\right)\)

Ta có \(VT\left(1\right)=\left(\frac{a+b}{2}\right)^k.\frac{a+b}{2}\le\frac{a^k+b^k}{2}.\frac{a+b}{2}=\frac{a^{k+1}+a^kb+ab^k+b^{k+1}}{4}\)\(\le\frac{a^{k+1}+b^{k+1}}{2}\)

       \(\Leftrightarrow\frac{a^{k+1}+b^{k+1}}{2}-\frac{a^{k+1}+ab^k+a^kb+b^{k+1}}{4}\ge0\Leftrightarrow\left(a^k-b^k\right)\left(a-b\right)\ge0\left(2\right)\)

Ta chứng minh (2): * Giả sử \(a\ge b\)và giả thiết cho \(a\ge-b\)\(\Leftrightarrow a\ge\left|b\right|\Leftrightarrow a^k\ge\left|b\right|^k\ge b^k\Rightarrow\left(a^k-b^k\right)\left(a-b\right)\ge0\)

                            * Giả sử \(a< b\)và giả sử \(-a< b\)\(\Leftrightarrow\left|a\right|^k< b^k\Leftrightarrow a^k< b^k\Leftrightarrow\left(a^k-b^k\right)\left(a-b\right)\ge0\)

Vậy bđt (2) luôn đúng \(\Rightarrowđpcm\)

Đổi: \(\left(\frac{a+b}{2}\right)^n=\frac{\left(a+b\right)^n}{2^n}=\frac{a^n+b^n}{2^n}\)

Vì: \(a^n+b^n=a^n+b^n\)

\(2^n\ge2\)

=> \(\left(\frac{a+b}{2}\right)^n\le\frac{a^n+b^n}{2}\)

sai thế kia mà 2 k đúng

a) Bất đẳng thức đúng khi a = b = 2c

do đó \(\sqrt{c\left(2c-c\right)}+\sqrt{c\left(2c-c\right)}\le n\sqrt{2c.2c}\Leftrightarrow n\ge1\)

xảy ra khi n = 1

Thật vậy, ta có :

\(\sqrt{\frac{c}{b}.\frac{a-c}{a}}+\sqrt{\frac{c}{a}.\frac{b-c}{b}}\le\frac{1}{2}\left(\frac{c}{b}+\frac{a-c}{a}+\frac{c}{a}+\frac{b-c}{b}\right)\)

\(\Leftrightarrow\sqrt{c\left(a-c\right)}+\sqrt{c\left(b-c\right)}\le\sqrt{ab}\)

Vậy n nhỏ nhất là 1

b) Ta có : a + b = \(\sqrt{\left(a+b\right)^2}\le\sqrt{\left(a+b\right)^2+\left(a-b\right)^2}=\sqrt{2\left(a^2+b^2\right)}\)

Áp dụng, ta được : \(\sqrt{1}+\sqrt{n}\le\sqrt{2\left(n+1\right)},\sqrt{2}+\sqrt{n-1}\le\sqrt{2\left(1+n\right)},...\)

\(\sqrt{n}+\sqrt{1}\le\sqrt{2\left(1+n\right)};\sqrt{n-1}+\sqrt{2}\le\sqrt{2\left(1+n\right)},...\)

\(\sqrt{1}+\sqrt{n}\le\sqrt{2\left(1+n\right)}\)

do đó : \(4\left(\sqrt{1}+\sqrt{2}+...+\sqrt{n}\right)\le2n\sqrt{2\left(1+n\right)}\)

\(\Rightarrow\sqrt{1}+\sqrt{2}+...+\sqrt{n}\le n\sqrt{\frac{n+1}{2}}\)