Cho \(3\le a,b,c\le5\). C/m \(\sqrt{ab+1}+\sqrt{bc+1}+\sqrt{ca+1}>a+b+c\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
nhầm mọi người ơi chứng minh cho mình <=\(\dfrac{3}{\sqrt{2}}\)
a) Ta có BĐT:
\(a^3+b^3=\left(a+b\right)\left(a^2+b^2-ab\right)\ge\left(a+b\right)ab\)
\(\Rightarrow a^3+b^3+abc\ge ab\left(a+b+c\right)\)
\(\Rightarrow\frac{1}{a^3+b^3+abc}\le\frac{1}{ab\left(a+b+c\right)}\)
Tương tự cho 2 bất đẳng thức còn lại rồi cộng theo vế:
\(VT\le\frac{1}{ab\left(a+b+c\right)}+\frac{1}{bc\left(a+b+c\right)}+\frac{1}{ca\left(a+b+c\right)}\)
\(=\frac{a+b+c}{abc\left(a+b+c\right)}=\frac{1}{abc}=VP\)
Khi \(a=b=c\)
Ta có \(\frac{bc}{\sqrt{a+bc}}=\frac{bc}{\sqrt{a\left(a+b+c\right)+bc}}=\frac{bc}{\sqrt{\left(a+b\right)\left(a+c\right)}}\)
\(=\sqrt{\frac{bc}{a+b}}.\sqrt{\frac{bc}{a+c}}\le\frac{1}{2}\left(\frac{bc}{a+b}+\frac{bc}{a+c}\right)\)
Tương tự với hai BĐT còn lại và cộng theo vế rồi rút gọn ta được \(VT\le\frac{a+b+c}{2}=\frac{1}{2}\left(đpcm\right)\)
Đẳng thức xảy ra khi a= b=c=1/3
Ta có \(\left(a-1\right)^2\left(a^2+a+1\right)\ge0\)\(\Leftrightarrow\left(a^2-2a+1\right)\left(a^2+a+1\right)\ge0\)
\(\Leftrightarrow a^4-a^3-a+1\ge0\)
\(\Leftrightarrow a^4-a^3+1\ge a\)
\(\Leftrightarrow a^4-a^3+ab+2\ge a+ab+1\)
\(\Rightarrow\frac{1}{\sqrt{a^4-a^3+ab+2}}\le\frac{1}{\sqrt{ab+a+1}}\)
Tương tự \(\frac{1}{\sqrt{b^4-b^3+bc+2}}\le\frac{1}{\sqrt{bc+b+1}}\)
\(\frac{1}{\sqrt{c^4-c^3+ca+2}}\le\frac{1}{\sqrt{ca+c+1}}\)
Cộng từng vế các bđt trên ta được
\(VT\le\frac{1}{\sqrt{ab+a+1}}+\frac{1}{\sqrt{bc+b+1}}+\frac{1}{\sqrt{ca+c+1}}\)
Áp dụng bđt Bunhiacopski ta có
\(VT\le\sqrt{3\left(\frac{1}{ab+a+1}+\frac{1}{bc+b+1}+\frac{1}{ca+c+1}\right)}\)\(=\sqrt{3\left(\frac{1}{ab+a+1}+\frac{a}{abc+ab+a}+\frac{ab}{a^2bc+abc+ab}\right)}=\sqrt{3}\)
Dấu "=" xảy ra khi a=b=c=1
Lời giải:
Vì $abc=1$ nên tồn tại $x,y,z$ sao cho : \((a,b,c)=\left(\frac{x}{y}, \frac{y}{z}, \frac{z}{x}\right)\)
Khi đó:
\(\text{VT}=\frac{1}{\sqrt{\frac{x}{z}+\frac{x}{y}+2}}+\frac{1}{\sqrt{\frac{y}{x}+\frac{y}{z}+2}}+\frac{1}{\sqrt{\frac{z}{y}+\frac{z}{x}+2}}=\frac{\sqrt{yz}}{\sqrt{xy+xz+2yz}}+\frac{\sqrt{xz}}{\sqrt{xy+yz+2xz}}+\frac{\sqrt{xy}}{\sqrt{xz+yz+2xy}}\)
Áp dụng BĐT Cauchy-Schwarz:
\(\text{VT}^2\leq (1+1+1)\left(\frac{yz}{xy+xz+2yz}+\frac{xz}{xy+yz+2xz}+\frac{xy}{xz+yz+2xy}\right)\)
\(\leq 3\left[\frac{yz}{4}\left(\frac{1}{xy+yz}+\frac{1}{xz+yz}\right)+\frac{xz}{4}\left(\frac{1}{xy+xz}+\frac{1}{xz+yz}\right)+\frac{xy}{4}\left(\frac{1}{xz+xy}+\frac{1}{yz+xy}\right)\right]\)
hay \(\text{VT}^2\leq \frac{3}{4}.\left(\frac{xy+yz}{xy+yz}+\frac{xy+xz}{xy+xz}+\frac{yz+xz}{yz+xz}\right)=\frac{9}{4}\)
\(\Rightarrow \text{VT}\leq \frac{3}{2}\) (đpcm)
Dấu "=" xảy ra khi $x=y=z$ hay $a=b=c=1$

3<=a,b<=5
=>a+b-2>=3+3-2=4>0
\(ab + 1 > (a + b - 2)^2\)
=>\(ab+1>a^2+b^2+2ab-4a-4b+4\)
=>\(4a+4b-ab-a^2-b^2-3>0\)
\(4a+4b-ab-a^2-b^2-3\)
\(=(5-a)(a-1)+(5-b)(b-1)+(a-3)(b-3)+2\)
Ta có: 3<=a,b<=5
=>5-a>=0 và a-1>=2>0
=>(5-a)(a-1)>=0
3<=a,b<=5
=>5-b>=0 và b-1>=2>0
=>(5-b)(b-1)>=0
3<=a,b<=5
=>a-3>=0 và b-3>=0
=>(a-3)(b-3)>=0
2>0
Do đó: \((5 - a)(a - 1) + (5 - b)(b - 1) + (a - 3)(b - 3) + 2 \ge 2 > 0\)
=>\(ab+1>(a+b-2)^2\)
=>\(\sqrt{ab+1}>a+b-2\)
Chứng minh tương tự, ta sẽ có:
\(\begin{cases} \sqrt{ab+1} > a + b - 2 \\ \sqrt{bc+1} > b + c - 2 \\ \sqrt{ca+1} > c + a - 2 \end{cases}\)
=>\(\sqrt{ab+1} + \sqrt{bc+1} + \sqrt{ca+1} > (a + b - 2) + (b + c - 2) + (c + a - 2)\)
=>\(\sqrt{ab+1}+\sqrt{bc+1}+\sqrt{ca+1}>2(a+b+c)-6\quad(1)\)
\([2(a + b + c) - 6] - (a + b + c) = a + b + c - 6\) >=3+3+3-6=3
=>\(2(a + b + c) - 6 > a + b + c \quad (2)\)
Từ (1),(2) suy ra \(\sqrt{ab+1}+\sqrt{bc+1}+\sqrt{ca+1}>a+b+c\) (ĐPCM)