Question

[Lê Minh Đức]

Cho 4 số không âm a.b.c.d thỏa mãn ab+bc+cd+da=1. Chứng minh rằng:

\(\frac{a^3}{b+c+d}+\frac{b^3}{c+d+a}+\frac{c^3}{d+a+b}+\frac{d^3}{a+b+c}\ge\frac{1}{3}\)

Answer 1

[Lầy Văn Lội]

Áp dụng BĐT cauchy-schwarz :

\(VT=\frac{a^4}{ab+ac+ad}+\frac{b^4}{ab+bc+bd}+\frac{c^4}{cd+ac+bc}+\frac{d^4}{ad+bd+cd}\)

\(\ge\frac{\left(a^2+b^2+c^2+d^2\right)^2}{2\left(ab+ac+ad+bc+bd+cd\right)}\)

Mà \(3\left(a^2+b^2+c^2+d^2\right)\ge2\left(ab+ac+ad+bc+bd+cd\right)\)( dễ dàng chứng minh nó bằng AM-GM)

nên \(VT\ge\frac{a^2+b^2+c^2+d^2}{3}\)

Áp dụng BĐT AM-GM: \(a^2+b^2\ge2ab;b^2+c^2\ge2bc;c^2+d^2\ge2cd;d^2+a^2\ge2ad\)

\(\Rightarrow a^2+b^2+c^2+d^2\ge ab+bc+cd+da=1\)

do đó \(VT\ge\frac{1}{3}\)

Dấu''='' xảy ra khi \(a=b=c=d=\frac{1}{2}\)