cho a,b,c là 3 số dương thỏa mãn a+b+c=3 chứng minh a/b^3 + ab + b/c^3 + bc + c/a^3 +ac >= 3/2
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có:
\(\left(a^2+1\right)+\left(b^2+1\right)+\left(c^2+1\right)+\left(a^2+b^2\right)+\left(b^2+c^2\right)+\left(c^2+a^2\right)\)
\(\ge2a+2b+2c+2ab+2bc+2ca=12\)
\(\Rightarrow3\left(a^2+b^2+c^2\right)+3\ge12\)
\(\Rightarrow a^2+b^2+c^2\ge3\)
\(P=\dfrac{a^3}{b}+\dfrac{b^3}{c}+\dfrac{c^3}{a}=\dfrac{a^4}{ab}+\dfrac{b^4}{bc}+\dfrac{c^4}{ca}\ge\dfrac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}{ab+bc+ca}\ge\dfrac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}{a^2+b^2+c^2}\)
\(P\ge a^2+b^2+c^2\ge3\)
\(P_{min}=3\) khi \(a=b=c=1\)
Áp dụng bất đẳng thức Cô – si ta có:
Cộng vế với vế bất phương trình (1), (2), (3) ta được:
1) \(\Sigma\frac{a}{b^3+ab}=\Sigma\left(\frac{1}{b}-\frac{b}{a+b^2}\right)\ge\Sigma\frac{1}{a}-\Sigma\frac{1}{2\sqrt{a}}=\Sigma\left(\frac{1}{a}-\frac{2}{\sqrt{a}}+1\right)+\Sigma\frac{3}{2\sqrt{a}}-3\)
\(\ge\Sigma\left(\frac{1}{\sqrt{a}}-1\right)^2+\frac{27}{2\left(\sqrt{a}+\sqrt{b}+\sqrt{c}\right)}-3\ge\frac{27}{2\sqrt{3\left(a+b+c\right)}}-3=\frac{3}{2}\)
Biến đổi :
\(VT=\frac{a}{b^3+ab}+\frac{b}{c^3+bc}+\frac{c}{a^3+ca}=\frac{a}{b\left(a+b^2\right)}+\frac{b}{c\left(b+c^2\right)}+\frac{c}{a\left(c+a^2\right)}\)
\(=\frac{1}{b}\cdot\frac{a}{a+b^2}+\frac{1}{c}\cdot\frac{b}{b+c^2}+\frac{1}{a}\cdot\frac{1}{c+a^2}\)
\(=\frac{1}{b}\cdot\left(1-\frac{b^2}{a+b^2}\right)+\frac{1}{c}\cdot\left(1-\frac{c^2}{b+c^2}\right)+\frac{1}{a}\cdot\left(1-\frac{a^2}{c+a^2}\right)\)
Áp dụng BĐT Cô-si :
\(VT\ge\frac{1}{b}\cdot\left(1-\frac{b^2}{2b\sqrt{a}}\right)+\frac{1}{c}\cdot\left(1-\frac{c^2}{2c\sqrt{b}}\right)+\frac{1}{a}\cdot\left(1-\frac{a^2}{2a\sqrt{c}}\right)\)
\(=\frac{1}{b}-\frac{1}{2\sqrt{a}}+\frac{1}{c}-\frac{1}{2\sqrt{b}}+\frac{1}{a}-\frac{1}{2\sqrt{c}}\)
\(=\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)-\frac{1}{2}\cdot\left(\frac{1}{\sqrt{a}}+\frac{1}{\sqrt{b}}+\frac{1}{\sqrt{c}}\right)\)
Áp dụng BĐT quen thuộc : \(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\ge\frac{9}{a+b+c}\) và BĐT Cô-si ta có:
\(VT\ge\frac{9}{a+b+c}-\frac{1}{2}\cdot\left(\frac{\frac{1}{a}+1}{2}+\frac{\frac{1}{b}+1}{2}+\frac{\frac{1}{c}+1}{2}\right)\)
\(=\frac{9}{3}-\frac{1}{2}\cdot\left(\frac{\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+3}{2}\right)\ge3-\frac{1}{2}\cdot\left(\frac{\frac{9}{a+b+c}+3}{2}\right)\)
\(=3-\frac{1}{2}\cdot\left(\frac{\frac{9}{3}+3}{2}\right)=\frac{3}{2}\)
Ta có đpcm.
Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow a=b=c=1\)