Đặt \(P=\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{2}{x+y}=x+y+\frac{2}{x+y}\) (do \(xy=1\) )
Khi đó, ta có thể biến đổi biểu thức \(P\) quay về dạng có thể dùng bđt \(AM-GM\) hay nói cách khác, đây là số mệnh của nó đã được an bài đằng sau cách cửa biết nói.
\(P=\left[\left(x+y\right)+\frac{4}{x+y}\right]-\frac{2}{x+y}\ge2\sqrt{\left(x+y\right).\frac{4}{\left(x+y\right)}}=4-\frac{2}{x+y}\)
Mặt khác, do \(x+y\ge2\sqrt{xy}=2\) (theo bđt \(AM-GM\) cho hai số thực \(x,y\)không âm)
nên \(-\frac{1}{x+y}\ge-\frac{1}{2}\) hay nói cách khác, \(-\frac{2}{x+y}\ge-1\)
Do đó, \(P\ge4-1=3\) (đpcm)
Dấu \("="\) xảy ra \(\Leftrightarrow\) \(\hept{\begin{cases}x,y>0\\xy=1\\x=y\end{cases}\Leftrightarrow}\) \(x=y=1\)