Violympic toán 9

NT

Biết a,b,c là độ dài 3 cạnh của một tam giác. Chứng minh rằng: \(\frac{a}{b+c-a}+\frac{b}{c+a-b}+\frac{c}{a+b-c}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^3}{9abc}\)

NL
4 tháng 6 2020 lúc 21:57

Do a;b;c là độ dài 3 cạnh của 1 tam giác nên các mẫu số đều dương

Trước hết ta chứng minh BĐT sau với các số dương:

\(\frac{9}{8}\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(x+z\right)\ge\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)\)

Thật vậy:

\(\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)=\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)-xyz\)

\(=\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)-\frac{1}{9}.3\sqrt[3]{xyz}.3\sqrt[3]{xy.yz.zx}\)

\(\ge\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)-\frac{1}{9}\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)\)

\(\Rightarrow\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)\ge\frac{8}{9}\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)\)

\(\Rightarrow\frac{9}{8}\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)\ge\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)\) (đpcm)

Quay lại bài toán, đặt \(\left\{{}\begin{matrix}b+c-a=x\\c+a-b=y\\a+b-c=z\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=\frac{y+z}{2}\\b=\frac{z+x}{2}\\c=\frac{x+y}{2}\end{matrix}\right.\)

BĐT trở thành: \(\frac{y+z}{2x}+\frac{z+x}{2y}+\frac{x+y}{2z}\ge\frac{\left(x+y+z\right)^3}{\frac{9}{8}\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)}\)

Ta có: \(VT=\frac{\left(y+z\right)^2}{2x\left(y+z\right)}+\frac{\left(z+x\right)^2}{2y\left(z+x\right)}+\frac{\left(x+y\right)^2}{2z\left(x+y\right)}\ge\frac{\left(x+y+z\right)^2}{xy+yz+zx}\) (1)

\(VP=\frac{\left(x+y+z\right)^3}{\frac{9}{8}\left(x+y\right)\left(y+z\right)\left(z+x\right)}\le\frac{\left(x+y+z\right)^3}{\left(x+y+z\right)\left(xy+yz+zx\right)}=\frac{\left(x+y+z\right)^2}{xy+yz+zx}\) (2)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow VT\ge VP\) (đpcm)

Dấu "=" xảy ra khi \(x=y=z\) hay \(a=b=c\)

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
NT
Xem chi tiết
H24
Xem chi tiết
PN
Xem chi tiết
CT
Xem chi tiết
NA
Xem chi tiết
NH
Xem chi tiết
AR
Xem chi tiết
NH
Xem chi tiết
BK
Xem chi tiết