Violympic toán 9

AP

Cho các số dương a,b,c thỏa mãn ab + bc + ca = 3. CMR:

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

AH
16 tháng 5 2018 lúc 18:53

Lời giải:

Không mất tổng quát giả sử \(c=\min (a,b,c)\)

Khi đó, do \(ab+bc+ac=3\Rightarrow ab\geq 1\).

Với $ab\geq 1$ ta có bổ đề sau: \(\frac{1}{a^2+1}+\frac{1}{b^2+1}\geq \frac{2}{ab+1}\)

Để cm bổ đề trên rất đơn giản. Quy đồng và biến đổi tương đương thu được \((a-b)^2(ab-1)\geq 0\) (luôn đúng với mọi \(ab\geq 1\) )

Sử dụng bổ đề vào bài toán:

\(\Rightarrow \text{VT}\geq \frac{2}{ab+1}+\frac{1}{c^2+1}=\frac{2c^2+ab+3}{abc^2+ab+c^2+1}(*)\)

Giờ ta sẽ cm \(\frac{2c^2+ab+3}{abc^2+ab+c^2+1}\geq \frac{3}{2}(**)\)

\(\Leftrightarrow 2(2c^2+ab+3)\geq 3(abc^2+ab+c^2+1)\)

\(\Leftrightarrow c^2+3\geq 3abc^2+ab\)

\(\Leftrightarrow c^2+bc+ac\geq 3abc^2\)

\(\Leftrightarrow c+b+a\geq 3abc\).

BĐT trên đúng do theo AM-GM: \(3(a+b+c)=(ab+bc+ac)(a+b+c)\geq 9abc\Rightarrow a+b+c\geq 3abc\) )

Do đó $(*)$ được cm.

Từ \((*),(**)\Rightarrow \text{VT}\geq \frac{3}{2}\) (đpcm)

Dấu bằng xảy ra khi $a=b=c=1$

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
BB
Xem chi tiết
BB
Xem chi tiết
MD
Xem chi tiết
DF
Xem chi tiết
DF
Xem chi tiết
AG
Xem chi tiết
H24
Xem chi tiết
BB
Xem chi tiết
NH
Xem chi tiết