Làm giúp em bài này vs ạ ! Cho 3 số dương a,b,c thỏa mãn a + b + c = 1 . CMR : $\frac{ab}{ab + c}$ + $\frac{bc}{bc + a}$ + $\frac{ca}{ca + b}$ $\geq$ $\frac{3}{4}$
2 câu trả lời
Đặt `A=(ab)/(ab+c)+(bc)/(bc+a)+(ca)/(ca+b)`
`=(ab)/(ab+c(a+b+c))+(bc)/(bc+a(a+b+c))+(ca)/(ca+b(a+b+c))`
`= (ab)/(ab+ac+bc+c^2)+(bc)/(bc+a^2+ab+ac)+(ca)/(ac+ab+b^2+bc)`
`= (ab)/((a+c)(b+c)) + (bc)/((a+b)(a+c)) + (ca)/((a+b)(b+c))`
`= (ab (a+b)+bc(b+c)+ca(c+a))/((a+b)(b+c)(c+a))`
`=(a^2b +ab^2+b^2c+bc^2+c^2a+ca^2)/((ab+ac+b^2+bc)(c+a))`
`=(a^2b +ab^2+b^2c+bc^2+c^2a+ca^2)/(abc+ac^2+b^2c+bc^2+a^2b+a^2c+ab^2+abc)`
`= (a^2b +ab^2+b^2c+bc^2+c^2a+ca^2)/(ac^2+b^2c+bc^2+a^2b+a^2c+ab^2+2abc)`
Vậy ta cần chứng minh
`(a^2b +ab^2+b^2c+bc^2+c^2a+ca^2)/(ac^2+b^2c+bc^2+a^2b+a^2c+ab^2+2abc)>= 3/4`
`<=> 4a^2b +4ab^2+4b^2c+4bc^2+4c^2a+4ca^2>= 3ac^2+3b^2c+3bc^2+3a^2b+3a^2c+3ab^2+6abc`
`<=> a^2b + ab^2+b^2c+bc^2+c^2a+ca^2-6abc>=0`
`<=> (a^2b + bc^2-2abc) + (b^2c-2abc + a^2c) + (ac^2-2abc + ab^2)>=0`
`<=> b (a^2-2ac+c^2)+c (b^2-2ab+a^2)+ a(c^2-2bc+b^2)>=0`
`<=>b(a-c)^2+c(b-a)^2+a(c-b)^2>=0` (Hiển nhiên đúng)
Vậy `A>= 3/4`
Dấu "`=`" xảy ra khi : `a=b=c=1/3`
Đáp án + Giải thích các bước giải:
Ta có:
$\dfrac{ab}{ab+c}=1-\dfrac{c}{ab+c}=1-\dfrac{c}{ab+c(a+b+c)}=1-\dfrac{c}{(a+c)(b+c)}$
Tương tự, $\dfrac{bc}{bc+a}=1-\dfrac{a}{(a+b)(a+c)};\dfrac{ca}{ca+b}=1-\dfrac{b}{(b+a)(b+c)}$
$⇒LHS=3-\bigg(\dfrac{c}{(a+c)(b+c)}+\dfrac{a}{(a+b)(a+c)}+\dfrac{b}{(b+a)(b+c)}\bigg)$
$=3-\dfrac{2(ab+bc+ca)}{(a+c)(b+c)(a+b)}$
Ta cần chứng minh $\dfrac{2(ab+bc+ca)}{(a+c)(b+c)(a+b)}\le\dfrac{9}{4}$ $(*)$
Đặt $p=a+b+c=1;q=ab+bc+ca;r=abc$, $(*)$ trở thành
$\dfrac{2q}{pq-r}\le\dfrac{9}{4}$
$⇔9pq-9r\ge8q$ (luôn đúng)
Thật vậy, $9pq-9r\ge9pq-pq\ge8pq=8q$
Vậy bất đẳng thức được chứng minh
Dấu "$=$" xảy ra khi `x=y=z=1/3`