Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Lời giải:
BĐT cần CM tương đương với:
\(\left[\frac{(a+b)(1-ab)}{(a^2+1)(b^2+1)}\right]^2\leq \frac{1}{4}\)
Đặt $a+b=x; ab=y$ thì BĐT \(\Leftrightarrow \left(\frac{x(1-y)}{y^2+x^2-2y+1}\right)^2=\left(\frac{x(y-1)}{x^2+(y-1)^2}\right)^2\leq \frac{1}{4}\)
Điều này luôn đúng vì theo BĐT AM-GM:
\([x^2+(y-1)^2]^2=x^4+(y-1)^4+2x^2(y-1)^2\geq 2x^2(y-1)^2+2x^2(y-1)^2=[2x(y-1)]^2\)
\(\Rightarrow \frac{[x(y-1)]^2}{[x^2+(y-1)^2]^2}\leq \frac{[x(y-1)]^2}{[2x(y-1)]^2}=\frac{1}{4}\)
\(ab+bc+ca=3abc\Rightarrow\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}=3\)
Đặt \(\left(\dfrac{1}{a};\dfrac{1}{b};\dfrac{1}{c}\right)=\left(x;y;z\right)\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x;y;z>0\\x+y+z=3\end{matrix}\right.\)
\(P=\dfrac{x}{\left(3-x\right)^2}+\dfrac{y}{\left(3-y\right)^2}+\dfrac{z}{\left(3-z\right)^2}\)
Ta có đánh giá sau: \(\dfrac{t}{\left(3-t\right)^2}\ge\dfrac{2t-1}{4};\forall t\in\left(0;3\right)\)
Thực vậy, BĐT đã cho tương đương:
\(4t\ge\left(2t-1\right)\left(3-t\right)^2\)
\(\Leftrightarrow-2t^3+13t^2-20t+9\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(9-2t\right)\left(t-1\right)^2\ge0\) (luôn đúng với \(t< 3\))
Áp dụng ta được:
\(P\ge\dfrac{2x-1}{4}+\dfrac{2y-1}{4}+\dfrac{2z-1}{4}=\dfrac{2\left(x+y+z\right)-3}{4}=\dfrac{3}{4}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z=1\) hay \(a=b=c=1\)
Cách khác:
Sau khi đặt ẩn phụ, ta có:
\(P=\dfrac{x}{\left(3-x\right)^2}+\dfrac{y}{\left(3-y\right)^2}+\dfrac{z}{\left(3-z\right)^2}=\dfrac{x}{\left(y+z\right)^2}+\dfrac{y}{\left(z+x\right)^2}+\dfrac{z}{\left(x+y\right)^2}\)
\(\Rightarrow3P=\left(x+y+z\right)\left(\dfrac{x}{\left(y+z\right)^2}+\dfrac{y}{\left(z+x\right)^2}+\dfrac{z}{\left(x+y\right)^2}\right)\ge\left(\dfrac{x}{y+z}+\dfrac{y}{z+x}+\dfrac{z}{x+y}\right)^2\ge\dfrac{9}{4}\)
(BĐT Netsbitt)
\(\Rightarrow P\ge\dfrac{3}{4}\)
đề bài \(\Leftrightarrow\frac{bc}{a^2+8bc}+\frac{ca}{b^2+8ca}+\frac{ab}{c^2+8ab}\le\frac{1}{3}\)
\(\Leftrightarrow\left(\frac{1}{8}-\frac{bc}{a^2+8bc}\right)+\left(\frac{1}{8}+\frac{ca}{b^2+8ca}\right)+\left(\frac{1}{8}-\frac{ab}{c^2+8ab}\right)\ge\frac{1}{24}\)
\(\Leftrightarrow\frac{a^2}{a^2+8bc}+\frac{b^2}{b^2+8ca}+\frac{c^2}{c^2+8ab}\ge\frac{1}{3}\)
Mặt khác: vế trái \(\frac{a^2}{a^2+8bc}+\frac{b^2}{b^2+8ca}+\frac{c^2}{c^2+8ab}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{a^2+b^2+c^2+8\left(ab+bc+ca\right)}\)\(=\frac{\left(a+b+c\right)^2}{\left(a+b+c\right)^2+6\left(ab+bc+ca\right)}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^2}{\left(a+b+c\right)^2+2\left(a+b+c\right)^2}=\frac{1}{3}\)
=> đpcm
Đẳng thức quen thuộc: \(a^2+ab+bc+ca=\left(a+b\right)\left(a+c\right)\) và tương tự cho các mẫu số còn lại
Ta có:
\(\sum\dfrac{1}{a^2+1}=\sum\dfrac{1}{\left(a+b\right)\left(a+c\right)}=\dfrac{2\left(a+b+c\right)}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)}=\dfrac{2\left(ab+bc+ca\right)\left(a+b+c\right)}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)}\)
Mặt khác:
\(2\left(ab+bc+ca\right)\left(a+b+c\right)=\left[a\left(b+c\right)+b\left(c+a\right)+c\left(a+b\right)\right]\left(a+b+c\right)\)
\(\ge\left(a\sqrt{b+c}+b\sqrt{c+a}+c\sqrt{a+b}\right)^2\) (Bunhiacopxki)
\(\Rightarrow\sum\dfrac{1}{a^2+1}\ge\dfrac{\left(a\sqrt{b+c}+b\sqrt{c+a}+c\sqrt{a+b}\right)^2}{\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)}\)
\(=\left(\dfrac{a}{\sqrt{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}}+\dfrac{b}{\sqrt{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}}+\dfrac{c}{\sqrt{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}\right)^2\)
\(=\left(\dfrac{a}{\sqrt{a^2+1}}+\dfrac{b}{\sqrt{b^2+1}}+\dfrac{c}{\sqrt{c^2+1}}\right)^2\)
Do đó ta chỉ cần chứng minh:
\(\dfrac{a}{\sqrt{a^2+1}}+\dfrac{b}{\sqrt{b^2+1}}+\dfrac{c}{\sqrt{c^2+1}}\le\dfrac{3}{2}\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{a}{\sqrt{\left(a+b\right)\left(a+c\right)}}+\dfrac{b}{\sqrt{\left(a+b\right)\left(b+c\right)}}+\dfrac{c}{\sqrt{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}\le\dfrac{3}{2}\)
Đúng theo AM-GM:
\(\sum\dfrac{a}{\sqrt{\left(a+b\right)\left(a+c\right)}}\le\dfrac{1}{2}\sum\left(\dfrac{a}{a+b}+\dfrac{a}{a+c}\right)=\dfrac{3}{2}\)
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c=\dfrac{1}{\sqrt{3}}\)
Tách biểu thức như sau:
\(\left(\dfrac{a}{9}+\dfrac{b}{12}+\dfrac{c}{6}+\dfrac{8}{abc}\right)+\left(\dfrac{a}{18}+\dfrac{b}{24}+\dfrac{2}{ab}\right)+\left(\dfrac{b}{16}+\dfrac{c}{8}+\dfrac{2}{bc}\right)+\left(\dfrac{a}{9}+\dfrac{c}{6}+\dfrac{2}{ca}\right)+\left(\dfrac{13a}{18}+\dfrac{13b}{24}\right)+\left(\dfrac{13b}{48}+\dfrac{13c}{24}\right)\)
Đầu tiên em phải dự đoán được điểm rơi (các cặp a;b;c đẹp sao cho \(ab=12\) và \(bc=8\), có các bộ là \(\left(6;2;4\right);\left(3;4;2\right)\)
Sau đó thay 2 bộ kia vào P xem cái nào bằng \(\dfrac{121}{12}\) thì nó đúng (ở đây là 3;4;2)
Khi có điểm rơi, bây giờ chỉ cần tính toán và ghép theo AM-GM để khử tử- mẫu
Cần ghép \(\dfrac{8}{abc}+\dfrac{a}{x}+\dfrac{b}{y}+\dfrac{c}{z}\) (AM-GM 4 số sẽ khử hết biến)
\(\dfrac{8}{abc}=\dfrac{8}{3.4.2}=\dfrac{1}{3}\)
Do đó \(\dfrac{3}{x}=\dfrac{4}{y}=\dfrac{2}{z}=\dfrac{1}{3}\Rightarrow x=9;y=12;z=6\)
Hay ta có bộ đầu tiên: \(\dfrac{a}{9}+\dfrac{b}{12}+\dfrac{c}{6}+\dfrac{8}{abc}\)
Tương tự cho các biến dưới mẫu còn lại, phần dư cuối cùng sẽ ghép cặp a với b (tận dụng \(ab\ge12\)) và b với c, nó sẽ tự đủ