Question

Cho \(x,y,z\ge0,x+y+z=1\). Chứng minh:

\(P=\dfrac{1+x^2}{1+y^2}+\dfrac{1+y^2}{1+z^2}+\dfrac{1+z^2}{1+x^2}\le\dfrac{7}{2}\)

Answer 1

Qui đồng lên ta có: (cần chứng minh)

\(2\sum\left(x^2+1\right)^2\left(z^2+1\right)\le7\left(x^2+1\right)\left(y^2+1\right)\left(z^2+1\right)\)

\(\Leftrightarrow2\sum\left(x^4z^2+x^4+2x^2z^2+2x^2+z^2+1\right)\le7\left(x^2y^2z^2+\sum x^2+\sum x^2y^2+1\right)\)

\(\Leftrightarrow2\sum x^4+2\sum x^4z^2\le7x^2y^2z^2+3\sum x^2z^2+\sum x^2+1\)

Hay \(\left(\sum x^2+x+y+z-2\sum x^4\right)+7x^2y^2z^2+3\sum x^2z^2-2\sum x^4z^2\ge0\)

hay \(\sum x^2\left(1-x^2\right)+\sum x\left(1-x^3\right)+7x^2y^2z^2+\sum x^2z^2+2\sum x^2z^2\left(1-x^2\right)\ge0\)

(luôn đúng do x, y, z\(\in\left[0;1\right]\))

Vậy ta có đpcm. Dấu = xảy ra khi 2 số bằng 0, 1 số bằng 1.