Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
gt <=> \(\frac{1}{ab}+\frac{1}{bc}+\frac{1}{ca}=1\)
Đặt: \(\frac{1}{a}=x;\frac{1}{b}=y;\frac{1}{c}=z\)
=> Thay vào thì \(VT=\frac{\frac{1}{xy}}{\frac{1}{z}\left(1+\frac{1}{xy}\right)}+\frac{1}{\frac{yz}{\frac{1}{x}\left(1+\frac{1}{yz}\right)}}+\frac{1}{\frac{zx}{\frac{1}{y}\left(1+\frac{1}{zx}\right)}}\)
\(VT=\frac{z}{xy+1}+\frac{x}{yz+1}+\frac{y}{zx+1}=\frac{x^2}{xyz+x}+\frac{y^2}{xyz+y}+\frac{z^2}{xyz+z}\ge\frac{\left(x+y+z\right)^2}{x+y+z+3xyz}\)
Có BĐT x, y, z > 0 thì \(\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)\ge9xyz\)Ta thay \(xy+yz+zx=1\)vào
=> \(x+y+z\ge9xyz=>\frac{x+y+z}{3}\ge3xyz\)
=> Từ đây thì \(VT\ge\frac{\left(x+y+z\right)^2}{x+y+z+\frac{x+y+z}{3}}=\frac{3}{4}\left(x+y+z\right)\ge\frac{3}{4}.\sqrt{3\left(xy+yz+zx\right)}=\frac{3}{4}.\sqrt{3}=\frac{3\sqrt{3}}{4}\)
=> Ta có ĐPCM . "=" xảy ra <=> x=y=z <=> \(a=b=c=\sqrt{3}\)
Với \(a=b=c=\frac{1}{3}\Rightarrow P=2019\)
Ta sẽ chứng minh \(P=2019\) là GTNN của \(P\)
Thật vậy \(2018\left(\frac{a^2}{b}+\frac{b^2}{c}+\frac{c^2}{a}\right)+\frac{1}{3\left(a^2+b^2+c^2\right)}\ge2019\)
\(\Leftrightarrow2018\left(\frac{a^2}{b}+\frac{b^2}{c}+\frac{c^2}{a}-1\right)+\frac{\left(a+b+c\right)^2}{3\left(a^2+b^2+c^2\right)}-1\ge0\)
\(\Leftrightarrow2018\left(\frac{a^2}{b}+\frac{b^2}{c}+\frac{c^2}{a}-\left(a+b+c\right)\right)+\frac{\left(a+b+c\right)^2-3\left(a^2+b^2+c^2\right)}{3\left(a^2+b^2+c^2\right)}\ge0\)
\(\Leftrightarrow2018\left(\frac{\left(a-b\right)^2}{b}+\frac{\left(b-c\right)^2}{c}+\frac{\left(c-a\right)^2}{a}\right)-\frac{\left(a-b\right)^2+\left(b-c\right)^2+\left(c-a\right)^2}{3\left(a^2+b^2+c^2\right)}\ge0\)
\(\LeftrightarrowΣ_{cyc}\left(\left(a-b\right)^2\left(\frac{2018}{b}-\frac{1}{3\left(a^2+b^2+c^2\right)}\right)\right)\ge0\) *Luôn đúng*
Ta có:
\(\frac{a^2}{b}+9a^2b\ge2\sqrt{9a^4}=6a^2\)
Suy ra \(\frac{a^2}{b}\ge6a^2-9a^2b\)
Tương tự hai BĐT còn lại rồi cộng theo vế suy ra
\(\frac{a^2}{b}+\frac{b^2}{c}+\frac{c^2}{a}\ge6\left(a^2+b^2+c^2\right)-9\left(a^2b+b^2c+c^2a\right)\) (*)
Mặt khác ta có BĐT sau: \(\left(a^2+b^2+c^2\right)\left(a+b+c\right)\ge3\left(a^2b+b^2c+c^2a\right)\)
\(\Leftrightarrow a\left(a-b\right)^2+b\left(b-c\right)^2+c\left(c-a\right)^2\ge0\) (đúng)
Do đó \(\left(a^2+b^2+c^2\right)=\left(a^2+b^2+c^2\right)\left(a+b+c\right)\ge3\left(a^2b+b^2c+c^2a\right)\)
Thay vào (*) ta có: \(\frac{a^2}{b}+\frac{b^2}{c}+\frac{c^2}{a}\ge6\left(a^2+b^2+c^2\right)-9\left(a^2b+b^2c+c^2a\right)\ge3\left(a^2+b^2+c^2\right)\)
Thay vào P: \(P=2018\left(\frac{a^2}{b}+\frac{b^2}{c}+\frac{c^2}{a}\right)+\frac{1}{3\left(a^2+b^2+c^2\right)}\)
\(\ge2018.3\left(a^2+b^2+c^2\right)+\frac{1}{3\left(a^2+b^2+c^2\right)}\)
\(=2017.3\left(a^2+b^2+c^2\right)+3\left(a^2+b^2+c^2\right)+\frac{1}{3\left(a^2+b^2+c^2\right)}\)
\(\ge2017\left(a+b+c\right)^2+2=2019\)
Đẳng thức xảy ra khi a = b = c= 1/3
P/s: Em trình bày hơi lủng củng nha!
Chợt nghĩ ra cách khác:Chú ý BĐT: \(\left(a^2+b^2+c^2\right)\left(a+b+c\right)\ge3\left(a^2b+b^2c+c^2a\right)\)
Có:\(\frac{a^2}{b}+\frac{b^2}{c}+\frac{c^2}{a}=\frac{a^4}{a^2b}+\frac{b^4}{b^2c}+\frac{c^4}{c^2a}\)
\(\ge\frac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}{a^2b+b^2c+c^2a}\ge\frac{3\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}{a^2+b^2+c^2}=3\left(a^2+b^2+c^2\right)\)
Rồi đến đây ok:v