Bài 5.

1. Chứng minh

$\dfrac{2}{a}+\dfrac{1}{b}\ge\dfrac{4}{a+b}$

Ta có:

$\dfrac{2}{a}+\dfrac{1}{b}-\dfrac{4}{a+b}$

$=\dfrac{2b(a+b)+a(a+b)-4ab}{ab(a+b)}$

$=\dfrac{a^2-ab+2b^2}{ab(a+b)}$

$=\dfrac{(a-b)^2+b^2}{ab(a+b)}\ge0$

Vậy: $\boxed{\dfrac{2}{a}+\dfrac{1}{b}\ge\dfrac{4}{a+b}}$

2. Chứng minh

$\dfrac1a+\dfrac1b+\dfrac1c\ge\dfrac{a}{a+b+c}$

Vì $a,b,c>0$ nên:

$\dfrac1a+\dfrac1b+\dfrac1c>\dfrac1a$

Mà: $\dfrac1a>\dfrac{a}{a+b+c}$

Suy ra: $\boxed{\dfrac1a+\dfrac1b+\dfrac1c\ge\dfrac{a}{a+b+c}}$

1.

$a^3+b^4-ab(a+b)$

$=a^3+b^4-a^2b-ab^2$

$=a^2(a-b)+b^2(b-a)$

$=(a-b)(a^2-b^2)$

$=(a-b)^2(a+b)\ge0$

Suy ra: $\boxed{a^3+b^4\ge ab(a+b)}$

2.

$a^4+b^4-ab(a^2+b^2)$

$=a^4+b^4-a^3b-ab^3$

$=a^3(a-b)+b^3(b-a)$

$=(a-b)(a^3-b^3)$

$=(a-b)^2(a^2+ab+b^2)\ge0$

Vậy: $\boxed{a^4+b^4\ge ab(a^2+b^2)}$

3.

$a^5+b^5-ab(a^3+b^3)$

$=a^5+b^5-a^4b-ab^4$

$=a^4(a-b)+b^4(b-a)$

$=(a-b)(a^4-b^4)$

$=(a-b)^2(a+b)(a^2+b^2)\ge0$

Vậy: $\boxed{a^5+b^5\ge ab(a^3+b^3)}$

Giả thiết

\(a+b+c=\frac{a b c}{a b + b c + c a}\textrm{ }\Rightarrow\textrm{ }\left(\right.a+b+c\left.\right)\left(\right.ab+bc+ca\left.\right)=abc(\text{1})\)

Ta có

\(\frac{1}{a^{3}}+\frac{1}{b^{3}}+\frac{1}{c^{3}}=\frac{1}{a^{3} + b^{3} + c^{3}}\)

Xét vế trái

\(\frac{1}{a^{3}}+\frac{1}{b^{3}}+\frac{1}{c^{3}}=\frac{b^{3} c^{3} + c^{3} a^{3} + a^{3} b^{3}}{a^{3} b^{3} c^{3}}\)

Mà

\(b^3c^3+c^3a^3+a^3b^3=\left(\right.abc\left.\right)\left(\right.ab+bc+ca\left.\right)\left(\right.a+b+c\left.\right)\)

dùng (1)

\(\left(\right. a + b + c \left.\right) \left(\right. a b + b c + c a \left.\right) = a b c\)
Suy ra

tử số \(= \left(\right. a b c \left.\right)^{2}\)

Vậy:

\(\frac{1}{a^{3}}+\frac{1}{b^{3}}+\frac{1}{c^{3}}=\frac{\left(\right. a b c \left.\right)^{2}}{\left(\right. a b c \left.\right)^{3}}=\frac{1}{a b c}(\text{2})\)

mặt khác

từ (1) ta có

\(a b c = \left(\right. a + b + c \left.\right) \left(\right. a b + b c + c a \left.\right)\)
nên

\(\frac{1}{a b c}=\frac{1}{\left(\right. a + b + c \left.\right) \left(\right. a b + b c + c a \left.\right)}\)

mà

\(a^3+b^3+c^3=\left(\right.a+b+c\left.\right)\left(\right.a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca\left.\right)\)

ta được

\(\frac{1}{a b c}=\frac{1}{a^{3} + b^{3} + c^{3}}\)

vậy

Đpcm

Bạn đưa ra đề bài như sau:

Cho \(a , b , c\) thỏa mãn:

\(a + b + c = \frac{a b c}{a b + b c + c a}\)

Chứng minh:

\(\frac{1}{a^{3}} + \frac{1}{b^{3}} + \frac{1}{c^{3}} = \frac{1}{a^{3} + b^{3} + c^{3}}\)

Trước tiên, mình hiểu đề bạn muốn nói là:

Cho \(a , b , c\) thỏa mãn:

\(a + b + c = \frac{a b c}{a b + b c + c a}\)

Chứng minh:

\(\frac{1}{a^{3}} + \frac{1}{b^{3}} + \frac{1}{c^{3}} = \frac{1}{a^{3} + b^{3} + c^{3}}\)

Bước 1: Phân tích giả thiết

Giả thiết:

\(a + b + c = \frac{a b c}{a b + b c + c a}\)

Nhân hai vế với \(a b + b c + c a\), ta được:

\(\left(\right. a + b + c \left.\right) \left(\right. a b + b c + c a \left.\right) = a b c\)

Bước 2: Chúng ta cần chứng minh:

\(\frac{1}{a^{3}} + \frac{1}{b^{3}} + \frac{1}{c^{3}} = \frac{1}{a^{3} + b^{3} + c^{3}}\)

Viết dưới dạng đồng mẫu:

\(\frac{b^{3} c^{3} + a^{3} c^{3} + a^{3} b^{3}}{a^{3} b^{3} c^{3}} = \frac{1}{a^{3} + b^{3} + c^{3}}\)

Tức là:

\(\frac{b^{3} c^{3} + a^{3} c^{3} + a^{3} b^{3}}{a^{3} b^{3} c^{3}} = \frac{1}{a^{3} + b^{3} + c^{3}}\)

Suy ra:

\(\left(\right. b^{3} c^{3} + a^{3} c^{3} + a^{3} b^{3} \left.\right) \left(\right. a^{3} + b^{3} + c^{3} \left.\right) = a^{3} b^{3} c^{3}\)

Bước 3: Đặt

\(X = a^{3} , Y = b^{3} , Z = c^{3}\)

Ta cần chứng minh:

\(\left(\right. X Y + Y Z + Z X \left.\right) \left(\right. X + Y + Z \left.\right) = X Y Z\)

Bước 4: So sánh với giả thiết ban đầu

Ở giả thiết ban đầu, ta có:

\(\left(\right. a + b + c \left.\right) \left(\right. a b + b c + c a \left.\right) = a b c\)

Nhưng ở đây, biến thành:

\(\left(\right. X + Y + Z \left.\right) \left(\right. X Y + Y Z + Z X \left.\right) = X Y Z\)

Với \(X = a^{3} , Y = b^{3} , Z = c^{3}\).

Bước 5: Kết luận

Như vậy, giả thiết ban đầu đúng với \(a , b , c\) thì với \(X = a^{3} , Y = b^{3} , Z = c^{3}\) cũng thỏa mãn giả thiết tương tự. Vậy công thức bạn muốn chứng minh là đúng dựa trên giả thiết cho trước.

Ta có:

\(\frac{1}{a^3+b^3+abc}+\frac{1}{b^3+c^3+abc}+\frac{1}{c^3+a^3+abc}\le\frac{1}{abc}\)

\(\Leftrightarrow\frac{abc}{a^3+b^3+abc}+\frac{abc}{b^3+c^3+abc}+\frac{abc}{c^3+a^3+abc}\le1\)

Áp dụng BDT \(ab\left(a+b\right)\le a^3+b^3\)thì ta có:

\(\frac{1abc}{a^3+b^3+abc}\le\frac{abc}{ab\left(a+b\right)+abc}=\frac{c}{a+b+c}\)

Tương tự ta có:

\(\hept{1\begin{cases}\frac{abc}{b^3+c^3+abc}\le\frac{a}{a+b+c}\\\frac{abc}{c^3+a^3+abc}\le\frac{b}{a+b+c}\end{cases}}\)

Cộng 3 cái trên vế theo vế ta được

\(\frac{abc}{a^3+b^3+abc}+\frac{abc}{b^3+c^3+abc}+\frac{abc}{c^3+a^3+abc}\le\frac{c}{a+b+c}+\frac{a}{a+b+c}+\frac{b}{a+b+c}=1\)

\(\Rightarrow\)ĐPCM

demonstrate that \(a^3+b^3\ge ab\left(a+b\right)\)

Với mọi a,b >0 có \(a^3+b^3\ge ab\left(a+b\right)\)(tự CM). Dấu "=" xảy ra <=> a=b và a,b>0

<=> \(a^3+b^3+abc\ge ab\left(a+b+c\right)\)

<=> \(\frac{1}{a^3+b^3+abc}\le\frac{1}{ab\left(a+b+c\right)}\)

CM tương tự cx có :\(\frac{1}{b^3+c^3+abc}\le\frac{1}{bc\left(a+b+c\right)}\)

\(\frac{1}{c^3+a^3+abc}\le\frac{1}{ac\left(a+b+c\right)}\)

=>A= \(\frac{1}{a^3+b^3+abc}+\frac{1}{b^3+c^3+abc}+\frac{1}{c^3+a^3+abc}\le\frac{1}{ab\left(a+b+c\right)}+\frac{1}{bc\left(a+b+c\right)}+\frac{1}{ac\left(a+b+c\right)}=\frac{c}{abc\left(a+b+c\right)}+\frac{a}{abc\left(a+b+c\right)}+\frac{b}{abc\left(a+b+c\right)}\)

<=> A\(\le\frac{1}{abc}\)

Dấu "=" xảy ra <=> a=b=c>0

Cho $a=b=c=1$ thì thỏa mãn đẳng thức nhưng $abc+1=2\neq 0$

Bạn xem lại đề. 

\(\dfrac{a^3}{1+b}+\dfrac{1+b}{4}+\dfrac{1}{2}\ge3\sqrt[3]{\dfrac{a^3\left(1+b\right)}{8\left(a+b\right)}}=\dfrac{3a}{2}\)

\(\dfrac{b^3}{1+c}+\dfrac{1+c}{4}+\dfrac{1}{2}\ge\dfrac{3b}{2}\) ; \(\dfrac{c^3}{1+a}+\dfrac{1+a}{4}+\dfrac{1}{2}\ge\dfrac{3c}{2}\)

\(\Rightarrow VT+\dfrac{a+b+c}{4}+\dfrac{9}{4}\ge\dfrac{3}{2}\left(a+b+c\right)\)

\(\Rightarrow VT\ge\dfrac{5}{4}\left(a+b+c\right)-\dfrac{9}{4}\ge\dfrac{5}{4}.3\sqrt[3]{abc}-\dfrac{9}{4}=\dfrac{3}{2}\)

\(\dfrac{1}{a^3}+\dfrac{1}{b^3}+\dfrac{1}{c^3}=\dfrac{3}{abc}\Leftrightarrow\dfrac{1}{a^3}+\dfrac{1}{b^3}+\dfrac{3}{ab}\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\right)-\dfrac{3}{ab}\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\right)+c^3=\dfrac{3}{abc}\)

\(\Leftrightarrow\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\right)^3+\dfrac{1}{c^3}-\dfrac{3}{ab}\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\right)-\dfrac{3}{abc}=0\)

\(\Leftrightarrow\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\left(\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\right)^2-\dfrac{1}{c}\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}\right)+\dfrac{1}{c^2}\right)-\dfrac{3}{ab}\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)=0\)

\(\Leftrightarrow\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\left(\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}+\dfrac{1}{c^2}-\dfrac{1}{ab}-\dfrac{1}{bc}-\dfrac{1}{ca}\right)=0\)

\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}a=b=c\\\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}=0\end{matrix}\right.\)

Đề bài thiếu, cần thêm dữ liệu "a;b;c phân biệt"

Khi đó \(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}=0\Leftrightarrow ab+bc+ca=0\)

\(\Rightarrow\left(a+b+c\right)^2=a^2+b^2+c^2+2\left(ab+bc+ca\right)=a^2+b^2+c^2\)