Cho `a, b, c` là các số thực không âm thỏa mãn `a + b + c = 1 `. CMR `1/(a^2 + b^2) + 1/(b^2 + c^2) + 1/(c^2 + a^2) >= 10` 28/11/2021 Bởi Jade Cho `a, b, c` là các số thực không âm thỏa mãn `a + b + c = 1 `. CMR `1/(a^2 + b^2) + 1/(b^2 + c^2) + 1/(c^2 + a^2) >= 10`
Đáp án: Do `a,b,c ≥ 0` `-> a^2 + b^2 ≤ (a^2 + ac + c^2/4) + (b^2 + bc + c^2/4) = (a + c/2)^2 + (b + c/2)^2` ta dễ dàng `-> b^2 + c^2 ≤ (b + c/2)^2` `c^2 + a^2 ≤ (a + c/2)^2` `-> 1/(a^2 + b^2) + 1/(b^2 + c^2) + 1/(c^2 + a^2) ≥ 1/((a + c/2)^2 + (b + c/2)^2) + 1/(b + c/2)^2 + 1/(a + c/2)^2` `(AM-GM) -> 1/(b + c/2)^2 + 1/(a + c/2)^2 ≥ 2/[(b + c/2)(a + c/2)]` `-> 1/((a + c/2)^2 + (b + c/2)^2) + 1/(b + c/2)^2 + 1/(a + c/2)^2 ≥ 1/((a + c/2)^2 + (b + c/2)^2) + 2/[(b + c/2)(a + c/2)]` `(Bu-nhi-a) -> 1/((a + c/2)^2 + (b + c/2)^2) + 1/[2(b + c/2)(a + c/2)] ≥ (1 + 1)^2/[(a + c/2)^2 + (b + c/2)^2 + 2(b + c/2)(a + c/2)] = 4/[(a + c/2 + b + c/2)^2] = 4/[(a + b + c)^2] = 4 (1)` `+) 3/[2(b + c/2)(a + c/2)] = 6/[4(b + c/2)(a + c/2)] ≥ 6/[(b + c/2 + a + c/2)^2] = 6/[(a + b + c)^2] = 6 (2)` `(4ab ≤ (a + b)^2)` Cộng `(1) + (2)` ta được ` 1/((a + c/2)^2 + (b + c/2)^2) + 2/[(b + c/2)(a + c/2)] ≥ 4 + 6 = 10` Dấu “=” xảy ra `<=> (a,b,c)` là hoán vị của `(0 ; 1/2 ; 1/2)` Giải thích các bước giải: Bình luận
Đáp án:
Do `a,b,c ≥ 0`
`-> a^2 + b^2 ≤ (a^2 + ac + c^2/4) + (b^2 + bc + c^2/4) = (a + c/2)^2 + (b + c/2)^2`
ta dễ dàng
`-> b^2 + c^2 ≤ (b + c/2)^2`
`c^2 + a^2 ≤ (a + c/2)^2`
`-> 1/(a^2 + b^2) + 1/(b^2 + c^2) + 1/(c^2 + a^2) ≥ 1/((a + c/2)^2 + (b + c/2)^2) + 1/(b + c/2)^2 + 1/(a + c/2)^2`
`(AM-GM) -> 1/(b + c/2)^2 + 1/(a + c/2)^2 ≥ 2/[(b + c/2)(a + c/2)]`
`-> 1/((a + c/2)^2 + (b + c/2)^2) + 1/(b + c/2)^2 + 1/(a + c/2)^2 ≥ 1/((a + c/2)^2 + (b + c/2)^2) + 2/[(b + c/2)(a + c/2)]`
`(Bu-nhi-a) -> 1/((a + c/2)^2 + (b + c/2)^2) + 1/[2(b + c/2)(a + c/2)] ≥ (1 + 1)^2/[(a + c/2)^2 + (b + c/2)^2 + 2(b + c/2)(a + c/2)] = 4/[(a + c/2 + b + c/2)^2] = 4/[(a + b + c)^2] = 4 (1)`
`+) 3/[2(b + c/2)(a + c/2)] = 6/[4(b + c/2)(a + c/2)] ≥ 6/[(b + c/2 + a + c/2)^2] = 6/[(a + b + c)^2] = 6 (2)` `(4ab ≤ (a + b)^2)`
Cộng `(1) + (2)` ta được
` 1/((a + c/2)^2 + (b + c/2)^2) + 2/[(b + c/2)(a + c/2)] ≥ 4 + 6 = 10`
Dấu “=” xảy ra `<=> (a,b,c)` là hoán vị của `(0 ; 1/2 ; 1/2)`
Giải thích các bước giải: