Violympic toán 9

ND

Cho a,b,c là 3 số thực không âm sao cho không 2 số nào cùng bằng 0 đồng thời

. Chứng minh rằng

\(\sqrt{\frac{a}{b+c}}+\sqrt{\frac{b}{c+a}}+\sqrt{\frac{c}{a+b}}+3\sqrt{3}.\sqrt{\frac{ab+bc+ac}{a^2+b^2+c^2}}\ge\frac{7\sqrt{2}}{2}\)

HV
20 tháng 7 2019 lúc 20:15

Với \(a,b,c\ge0\). Khi đó ta có

\(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\ge\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ca}\)

Chứng minh: \(\left(ab+bc+ca\right)\left(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\right)=a^2+b^2+c^2+abc\left(\frac{1}{b+c}+\frac{1}{c+a}+\frac{1}{a+b}\right)\ge a^2+b^2+c^2\)\(\Rightarrow\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}\ge\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ac}\)

Với \(a,b,c\ge0\) ta có

\(\sqrt{\frac{ab}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}+\sqrt{\frac{bc}{\left(b+a\right)\left(c+a\right)}}+\sqrt{\frac{ca}{\left(c+b\right)\left(c+a\right)}}\ge1\)

Áp dụng bất đẳng thức AM-GM ta có:

\(\Sigma\sqrt{\frac{ab}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}=\Sigma\sqrt{\frac{ab\left(2ab+2bc+2ac\right)^2}{4\left(a+c\right)\left(b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)^2}}\)

\(\ge\Sigma\sqrt{\frac{ab\left[a\left(b+c\right)+b\left(a+c\right)\right]^2}{4\left(a+c\right)\left(b+c\right)\left(ab+bc+ac\right)^2}}\)

\(\ge\Sigma\sqrt{\frac{ab.4a\left(b+c\right)b\left(a+c\right)}{4\left(a+c\right)\left(b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)^2}}=\Sigma\frac{ab}{ab+bc+ca}\)

Từ đó ta có \(\Sigma\sqrt{\frac{ab}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}\ge\frac{ab+bc+ca}{ab+bc+ca}=1\)

chứng minh bài toán:

Đặt \(\sqrt{\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ac}}=t\ge1\)

Ta có: \(\left(\Sigma\sqrt{\frac{a}{b+c}}\right)^2=\Sigma\frac{a}{b+c}+2\Sigma\sqrt{\frac{ab}{\left(a+c\right)\left(b+c\right)}}\ge\frac{a^2+b^2+c^2}{ab+bc+ac}+2=t^2+2\)

Từ đây ta chứng minh \(\sqrt{t^2+2}+\frac{3\sqrt{3}}{t}\ge\frac{7\sqrt{2}}{2}\)

Áp dụng bất đẳng thức bunhiacopxki ta có:

\(\sqrt{t^2+2}+\frac{3\sqrt{3}}{t}=\frac{\sqrt{\left(t^2+2\right)\left(6+2\right)}}{2\sqrt{2}}+\frac{3\sqrt{3}}{t}\ge\frac{t\sqrt{6}+2}{2\sqrt{2}}+\frac{3\sqrt{3}}{t}=\left(\frac{t\sqrt{3}}{2}+\frac{3\sqrt{3}}{t}\right)+\frac{\sqrt{2}}{2}\)

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta đc:

\(\left(\frac{t\sqrt{3}}{2}+\frac{3\sqrt{3}}{t}\right)+\frac{\sqrt{2}}{2}\ge3\sqrt{2}+\frac{\sqrt{2}}{2}=\frac{7\sqrt{2}}{2}\)

Vậy ta có đpcm

Bình luận (2)

Các câu hỏi tương tự
NN
Xem chi tiết
NH
Xem chi tiết
VH
Xem chi tiết
LQ
Xem chi tiết
AR
Xem chi tiết
HB
Xem chi tiết
NN
Xem chi tiết
AR
Xem chi tiết
H24
Xem chi tiết