Cho a,b,c là các số thực dương có tổng bằng 3. CMR:
(a2b+b2c+c2a)(ab+bc+ca)<=9
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng BĐT Bunyakovski\(,\) ta có: \(\left(a^2b+b^2c+c^2a\right)\left(\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+\frac{1}{a}\right)\ge\left(a+b+c\right)^2\)
Do đó: \(VT\ge\frac{\left(a+b+c\right)^3}{\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}}=\frac{abc\left(a+b+c\right)^3}{ab+bc+ca}\ge9abc\)
Bất đẳng thức cuối tương đương: \(\left(a+b+c\right)^3\ge9\left(ab+bc+ca\right)\) \((\ast)\)
Có: \(3=a^2+b^2+c^2=\left(a+b+c\right)^2-2\left(ab+bc+ca\right)\)
\(\therefore\left(ab+bc+ca\right)=\frac{\left(a+b+c\right)^2-3}{2}\)
\((\ast)\) \(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)^3\ge\frac{9}{2}\)\(\Big[(a+b+c)^2-3\Big] \)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{2}\left(2a+2b+2c+3\right)\left(a+b+c-3\right)^2\ge0\)
Bất đẳng thức cuối hiển nhiên.
Đẳng thức xảy ra khi \(a=b=c=1\). Done.
Ta có:
\(3\left(a^2+b^2+c^2\right)=\left(a+b+c\right)\left(a^2+b^2+c^2\right)\)
\(=a^3+ab^2+b^3+bc^2+c^3+ca^2+a^2b+b^2c+c^2a\)
\(\ge2\sqrt{a^3.ab^2}+2\sqrt{b^3.bc^2}+2\sqrt{c^3.ca^2}+a^2b+b^2c+c^2a=3\left(a^2b+b^2c+c^2a\right)\)
\(\Rightarrow a^2+b^2+c^2\ge a^2b+b^2c+c^2a\)
\(\Rightarrow P\ge a^2+b^2+c^2+\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}=a^2+b^2+c^2+\frac{\left(a+b+c\right)^2-\left(a^2+b^2+c^2\right)}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}\)
\(P\ge a^2+b^2+c^2+\frac{9}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}-\frac{1}{2}\)
\(P\ge\frac{1}{2}\left(a^2+b^2+c^2\right)+\frac{9}{2\left(a^2+b^2+c^2\right)}+\frac{1}{2}\left(a^2+b^2+c^2\right)-\frac{1}{2}\)
\(P\ge2\sqrt{\frac{9\left(a^2+b^2+c^2\right)}{4\left(a^2+b^2+c^2\right)}}+\frac{1}{2}.\frac{1}{3}\left(a+b+c\right)^2-\frac{1}{2}=4\)
\(P_{min}=4\) khi \(a=b=c=1\)
Đề bài thiếu, a;b;c bất kì thì ko thể giải được
Ít nhất a;b;c phải dương
Do \(0\le a,b,c\le1\)
nên\(\left\{{}\begin{matrix}\left(a^2-1\right)\left(b-1\right)\ge0\\\left(b^2-1\right)\left(c-1\right)\ge0\\\left(c^2-1\right)\left(a-1\right)\ge0\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a^2b-b-a^2+1\ge0\\b^2c-c-b^2+1\ge0\\c^2a-a-c^2+1\ge0\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a^2b\ge a^2+b-1\\b^2c\ge b^2+c-1\\c^2a\ge c^2+a-1\end{matrix}\right.\)
Ta cũng có:
\(2\left(a^3+b^3+c^3\right)\le a^2+b+b^2+c+c^2+a\)
Do đó \(T=2\left(a^3+b^3+c^3\right)-\left(a^2b+b^2c+c^2a\right)\)
\(\le a^2+b+b^2+c+c^2+a\)\(-\left(a^2+b-1+b^2+c-1+c^2+a-1\right)\)
\(=3\)
Vậy GTLN của T=3, đạt được chẳng hạn khi \(a=1;b=0;c=1\)
Lời giải:
Do $a,b,c\in [0;1]$ nên:
$a^2(1-b)\leq 0$
$b^2(1-c)\leq 0$
$c^2(1-a)\leq 0$
Cộng theo vế suy ra: $a^2+b^2+c^2\leq a^2b+b^2c+c^2a$
Ta có đpcm.
Ta có: \(\frac{ab+c}{c+1}=\frac{ab+1-a-b}{c+a+b+c}=\frac{-b\left(1-a\right)+\left(1-a\right)}{\left(a+c\right)+\left(b+c\right)}\)
\(=\frac{\left(1-a\right)\left(1-b\right)}{\left(a+c\right)+\left(b+c\right)}=\frac{\left(b+c\right)\left(a+c\right)}{\left(a+c\right)+\left(b+c\right)}\)
\(\le\frac{1}{4}\left(\frac{\left(b+c\right)\left(a+c\right)}{a+c}+\frac{\left(b+c\right)\left(a+c\right)}{b+c}\right)=\frac{a+b+2c}{4}\)
Tương tự: \(\frac{bc+a}{a+1}=\frac{b+c+2a}{4}\)
\(\frac{ca+b}{b+1}=\frac{c+a+2b}{4}\)
Cộng vế theo vế ta có:
\(\frac{ab+c}{c+1}+\frac{bc+a}{a+1}+\frac{ca+b}{b+1}\le\frac{4a+4b+4c}{4}=a+b+c=1\)
Thiếu:
Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi:
\(\frac{1}{a+b}=\frac{1}{a+c};\frac{1}{a+c}=\frac{1}{b+c};\frac{1}{b+c}=\frac{1}{b+a};a+b+c=1\)
<=> a=b=c=1/3
Lời giải:
Do đây là BĐT hoán vị nên ta hoàn toàn có thể giả sử $b$ nằm giữa $a$ và $c$ rồi dồn về 2 biến $a,c$
Khi đó:
\((b-c)(b-a)\leq 0\)
\(\Leftrightarrow b^2+ac\leq ab+bc\)\(\Rightarrow c(b^2+ac)\leq c(ab+bc)\)
\(\Rightarrow a^2b+b^2c+c^2a\leq a^2b+abc+bc^2=b(a^2+ac+c^2)\)
\(\Rightarrow (a^2b+b^2c+c^2a)(ab+bc+ac)\leq b(a^2+ac+c^2)(ab+bc+ac)\)
Mà:
\(b(a^2+ac+c^2)(ab+bc+ac)=(3-a-c)(a^2+ac+c^2)[(a+c)(3-a-c)+ac]\)
\(=(3-a-c)(a^2+ac+c^2)(3a+3c-a^2-c^2-ac)\)
\(=\frac{1}{3}(9-3a-3c)(a^2+ac+c^2)(3a+3c-a^2-c^2-ac)\)
\(\leq \frac{1}{3}\left(\frac{9-3a-3c+a^2+ac+c^2+3a+3c-a^2-c^2-ac}{3}\right)^3=\frac{1}{3}.3^3=9\) (theo BĐT AM-GM ngược dấu)
Do đó: \((a^2b+b^2c+c^2a)(ab+bc+ac)\leq 9\)
(đpcm)
Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=1$