Question

[Thủy Phương Khuất]

Cho a,b,c là 3 cạnh của tam giác.CMR: √2(a+b+c) <= √a^2+b^2+√b^2+c^2+√c^2+a^2 < √3(a+b+c)
Cần gấp với ạ!!!

Answer 1

[Nguyễn Việt Lâm]

Với mọi x;y dương ta có:

\(\left(x-y\right)^2\ge0\Leftrightarrow x^2+y^2\ge2xy\)

\(\Leftrightarrow2\left(x^2+y^2\right)\ge x^2+y^2+2xy\)

\(\Leftrightarrow x^2+y^2\ge\dfrac{\left(x+y\right)^2}{2}\)

\(\Leftrightarrow\sqrt{x^2+y^2}\ge\dfrac{x+y}{\sqrt{2}}\)

Áp dụng:

\(\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\ge\dfrac{a+b}{\sqrt{2}}+\dfrac{b+c}{\sqrt{2}}+\dfrac{c+a}{\sqrt{2}}=\sqrt{2}\left(a+b+c\right)\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c\)

- Với BĐT bên phải: \(\sqrt{3}\left(a+b+c\right)>\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\)

Áp dụng BĐT Bunhiacopxki:

\(\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\le\sqrt{3\left(a^2+b^2+b^2+c^2+c^2+a^2\right)}\)

\(\Leftrightarrow\sqrt{a^2+b^2}+\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\le\sqrt{6\left(a^2+b^2+c^2\right)}\)

Nên ta chỉ cần chứng minh:

\(\sqrt{3}\left(a+b+c\right)>\sqrt{6\left(a^2+b^2+c^2\right)}\)

\(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)^2>2\left(a^2+b^2+c^2\right)\)

\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2< 2ab+2bc+2ca\)

Thật vậy, do a, b, c là 3 cạnh của 1 tam giác nên theo BĐT tam giác:

\(\left\{{}\begin{matrix}a< b+c\\b< c+a\\c< a+b\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a^2< a\left(b+c\right)\\b^2< b\left(c+a\right)\\c^2< c\left(a+b\right)\end{matrix}\right.\)

Cộng vế: 

\(a^2+b^2+c^2< 2ab+2bc+2ca\) (đpcm)