Chứng minh rằng với mọi a,b,c thì
\(\left(a^2+2\right)\left(b^2+2\right)\left(c^2+2\right)\ge3\left(a+b+c\right)^2\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}a^2-bc=x\\b^2-ca=y\\c^2-ab=z\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow x+y+z\ge0\)
\(\)Đẳng thức cần c/m trở thành: \(x^3+y^3+z^3\ge3xyz\left(1\right)\)
Áp dụng Bất đẳng thức AM-GM cho 3 số x,y,z, ta có:
\(x^3+y^3+z^3\ge3\sqrt[3]{x^3.y^3.z^3}=3xyz\)
=> Đẳng thức (1) luôn đúng với mọi x
Dấu = xảy ra khi: x=y=z hay \(a^2-bc=b^2-ca=c^2-ab\)
và \(a^2+b^2+c^2-\left(ab+bc+ca\right)=0\)\(\Rightarrow a=b=c\)
Đặt \(x=a+b+c;y=ab+bc+ac;z=abc\)
Suy ra : \(2\left(1+abc\right)+\sqrt{2\left(1+a^2\right)\left(1+b^2\right)\left(1+c^2\right)}\ge\left(1+a\right)\left(1+b\right)\left(1+c\right)\)
\(\Leftrightarrow2\left(1+z\right)+\sqrt{2\left(x^2+y^2+z^2-2xz-2y+1\right)}\ge x+y+z+1\)
\(\Leftrightarrow2\left(x^2+y^2+z^2-2xz-2y+1\right)\ge\left(x+y-z-1\right)^2\)
\(\Leftrightarrow x^2+y^2+z^2-2xy-2xz+2x+2yz-2y-2z+1\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-y-z+1\right)^2\ge0\) (luôn đúng)
Vậy bđt ban đầu được chứng minh
\(\frac{\Sigma_{cyc}a^3\left(b-c\right)}{\Sigma_{cyc}a^2\left(b-c\right)}=\frac{-\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)\left(a+b+c\right)}{-\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)}=a+b+c\ge3\sqrt[3]{abc}\)
Sử dụng bất đẳng thức Bunhiacopski ta có :
\(\left(a+b+c\right)^2\le\left(a^2+2\right)\left[1+\frac{\left(b+c\right)^2}{2}\right]\)
Tiếp theo ta chứng minh \(3\left[1+\frac{\left(b+c\right)^2}{2}\right]\le\left(b^2+2\right)\left(c^2+2\right)\)
Thật vậy, \(bpt\Leftrightarrow6+3b^2+3c^2+6bc\le2b^2c^2+4b^2+4c^2+8\)
\(\Leftrightarrow b^2+c^2+2b^2c^2-6bc+2\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(b^2-bc+c^2\right)+2\left(bc-1\right)^2\ge0\) (Đúng)
Vậy thì \(3\left(a+b+c\right)^2\le\left(a^2+2\right)\left(b^2+2\right)\left(c^2+2\right)\) (đpcm)
ta có