Đặt AB=c , BC=a, AC=b .
Chứng minh : Với mọi tam giác ABC ta đều có :\(a\left(b-c\right)^2+b\left(c-a\right)^2+c\left(a-b\right)^2>a^3+b^3+c^3\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Do a;b;c là độ dài 3 cạnh của tam giác
\(\Rightarrow abc\ge\left(a+b-c\right)\left(b+c-a\right)\left(a+c-b\right)\)
\(\Leftrightarrow4\left(a^3+b^3+c^3\right)+15abc\ge\left(a+b+c\right)^3\)
\(\Leftrightarrow3\left(a^3+b^3+c^3\right)+\dfrac{45}{4}abc\ge\dfrac{3}{4}\left(a+b+c\right)^3\)
\(\Rightarrow3\left(a^3+b^3+c^3\right)+4abc\ge\dfrac{3}{4}\left(a+b+c\right)^3-\dfrac{29}{4}abc\)
Do đó ta chỉ cần chứng minh:
\(\dfrac{3}{4}\left(a+b+c\right)^3-\dfrac{29}{4}abc\ge\dfrac{13}{27}\left(a+b+c\right)^3\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)^3\ge27abc\) (hiển nhiên đúng theo AM-GM)
\(\frac{1}{a^3\left(b+c\right)}+\frac{1}{b^3\left(c+a\right)}+\frac{1}{c^3\left(a+b\right)}\)
\(=\frac{b^2c^2}{ab+ca}+\frac{c^2a^2}{bc+ab}+\frac{a^2b^2}{ca+bc}\)
\(\ge\frac{\left(ab+bc+ca\right)^2}{2\left(ab+bc+ca\right)}=\frac{1}{2}\left(ab+bc+ca\right)\)
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz dạng Engel(hoặc áp dụng BĐT quen thuộc: \(\frac{p^2}{m}+\frac{q^2}{n}\ge\frac{\left(p+q\right)^2}{m+n}\) 2 lần),ta có:
\(VT=\frac{\left(\frac{1}{a^2}\right)}{a\left(b+c\right)}+\frac{\left(\frac{1}{b^2}\right)}{b\left(c+a\right)}+\frac{\left(\frac{1}{c^2}\right)}{c\left(a+b\right)}\)
\(\ge\frac{\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}\right)^2}{2\left(ab+bc+ca\right)}=\frac{\left(ab+bc+ca\right)^2}{2\left(ab+bc+ca\right)}\) (thay abc = 1 vào)
\(=\frac{ab+bc+ca}{2}=\frac{1}{2}\left(ab+bc+ca\right)^{\left(đpcm\right)}\)
a=b=c=1 suy ra Tam giác ABC là tam giác đều vì có độ dài 3 canh = nhau .