Từ bất đẳng thức Cô si ta có:

\(4\left(ab+bc+ca\right)\left(\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2}\right)\le\left[\frac{ab+bc+ca}{ca}+ca\left(\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2}\right)\right]^2\)

\(\Rightarrow\)Ta cần chứng minh:

\(\frac{ab+bc+ca}{ca}+ca\left(\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2}\right)\le\frac{a+b}{c}+\frac{b+c}{a}+\frac{c+a}{b}\)

Vì vai trò của a, b, c trong bất đẳng thức như nhau, nên không mất tính tổng quát ta giả sử \(a\ge b\ge c\)nên bất đẳng thức cuối cùng đùng. Vậy bất đẳng thức được chứng minh.

sai r bạn ơi ko biết còn đòi

Bài 2 dùng sos:)) Nhưng em không chắc đâu, chỗ dùng mấy cái kí hiệu tổng ý, nó rất rối, nhưng em lại lười viết ra:)

BĐT \(\Leftrightarrow\frac{ab+bc+ca}{a^2+b^2+c^2}-1+\frac{\left(a+b+c\right)^2}{abc}-27\ge0\)

\(\Leftrightarrow\frac{\Sigma\frac{a+b+7c}{2}\left(a-b\right)^2}{abc}-\frac{\Sigma\frac{1}{2}\left(a-b\right)^2}{a^2+b^2+c^2}\ge0\)

\(\Leftrightarrow\Sigma\frac{1}{2}\left(a-b\right)^2\left(\frac{a+b+7c}{abc}-\frac{1}{a^2+b^2+c^2}\right)\ge0\)

Ta có: \(\frac{a+b+7c}{abc}-\frac{1}{a^2+b^2+c^2}=\frac{\left(a^2+b^2+c^2\right)\left(a+b+7c\right)-abc}{abc}\)

\(\ge\frac{3\sqrt[3]{\left(abc\right)^2}.3\sqrt[3]{7abc}-abc}{abc}=\frac{3\sqrt[3]{7}.abc-abc}{abc}>0\).

Từ đó ta có thể suy ra đpcm.

Nãy nhầm vị trí:v Làm lại bài 3:

Từ giả thiết suy ra \(\frac{a}{a+1}=1-\frac{b}{b+1}+1-\frac{c}{c+1}\)

\(=\frac{1}{b+1}+\frac{1}{c+1}\ge\frac{2}{\sqrt{\left(b+1\right)\left(c+1\right)}}\)

Tương tự hai BĐT còn lại và nhân theo vế sẽ thu được t= abc \(\ge8\) (1)

Mặt khác nhân hai vế của giả thiết với (a+1)(b+1)(c+1) thu được:

\(2\left(a+1\right)\left(b+1\right)\left(c+1\right)=\Sigma a\left(b+1\right)\left(c+1\right)\)

\(\Rightarrow a+b+c=abc-2\). Từ (1) suy ra cả hai vế đều dương.

Do đó \(\sqrt{a+b+c}=\sqrt{abc-2}\)

\(\Rightarrow\sqrt{3abc\left(a+b+c\right)}=\sqrt{3abc\left(abc-2\right)}\). Mặt khác, theo hệ quả quen thuộc của bđt AM- GM thì \(3abc\left(a+b+c\right)\le\left(ab+bc+ca\right)^2\)

Do đó \(ab+bc+ca\ge\sqrt{3abc\left(abc-2\right)}=\sqrt{3t\left(t-2\right)}\)
Mặt khác ta dễ dàng chứng minh được \(3t\left(t-2\right)\ge12^2\left(\text{với }t\ge8\right)\)

Như vậy ta có đpcm.

P.s: Mong là lần này không bị nhầm

** Bài này chỉ đúng khi $a,b,c$ không âm thôi bạn nhé.

Lời giải:
Theo BĐT Schur:

$a^3+b^3+c^3+3abc\geq ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)$

$\Rightarrow a^3+b^3+c^3+6abc\geq (a+b+c)(ab+bc+ac)$

$\Leftrightarrow a^3+b^3+c^3+3(a+b+c)(ab+bc+ac)+6abc\geq 4(a+b+c)(ab+bc+ac)$
$\Leftrightarrow a^3+b^3+c^3+3[(a+b)(b+c)(c+a)+abc]+6abc\geq 4(a+b+c)(ab+bc+ac)$

$\Leftrightarrow a^3+b^3+c^3+3(a+b)(b+c)(c+a)+9abc\geq 4(a+b+c)(ab+bc+ac)$

$\Leftrightarrow (a+b+c)^3+9abc\geq 4(a+b+c)(ab+bc+ac)$

Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c$

Hôm qua em không có online. Bài này căng não@@

Đặt \(p=a+b+c;q=ab+bc+ca;r=abc\Rightarrow q=3\) thì \(p^2\ge3q=9\Rightarrow p\ge3\)

Chú ý: \(-4p^3r + p^2q^2 + 18pqr - 4q^3 - 27r^2=(a-b)^2 (b-c)^2 (c-a)^2 \geq 0\)

\(\Rightarrow\) \(1/27(-2p^3-2\sqrt{(p^2-3q)^3}+9pq) \leq r \leq 1/27(-2p^3+2\sqrt{(p^2-3q)^3}+9pq)\)

Hay là: \(\frac{1}{27}\left(-2p^3-2\sqrt{\left(p^2-9\right)^3}+27p\right)\le r\le\frac{1}{27}\left(-2p^3+2\sqrt{\left(p^2-9\right)^3}+27p\right)\)

Nếu \(a\ge b\ge c\Rightarrow a^2b+b^2c+c^2a\ge ab^2+bc^2+ca^2\)

\(\Rightarrow a^2b+b^2c+c^2a\ge\frac{1}{2}\Sigma ab\left(a+b\right)=\frac{1}{2}\left(pq-3r\right)=\frac{3}{2}\left(p-3r\right)\)

Do đó: \(P\ge\frac{1}{2}\left(p-3r\right)+\sqrt[3]{9p}\ge\frac{1}{2}\left(p-\frac{1}{27}\left(-2p^3+2\sqrt{\left(p^2-9\right)^3}+27p\right)\right)+3\)

\(\ge\frac{1}{27}p^3-\frac{1}{27}\sqrt{\left(p^2-9\right)^3}+3=f\left(p\right)\). Dễ thấy khi p tăng thì f(p) tăng.

Do đó f(p) đạt giá trị nhỏ nhất khi p đạt giá trị nhỏ nhất. Hay là: \(f\left(p\right)\ge f\left(3\right)=4=VP\)

Trường hợp còn lại tối về em đăng, đang bận!

Nếu \(a\le b\le c\Rightarrow\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(a-c\right)\le0\)

\(\Rightarrow\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(a-c\right)=-\left|\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(a-c\right)\right|=-\sqrt{\left(a-b\right)^2\left(b-c\right)^2\left(c-a\right)^2}\)

\(=-\sqrt{-4p^3r + p^2q^2 + 18pqr - 4q^3 - 27r^2}\)

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Chú ý: \(-4p^3r + p^2q^2 + 18pqr - 4q^3 - 27r^2=(a-b)^2 (b-c)^2 (c-a)^2 \geq 0\)

\(\Rightarrow\) \(1/27(-2p^3-2\sqrt{(p^2-3q)^3}+9pq) \leq r \leq 1/27(-2p^3+2\sqrt{(p^2-3q)^3}+9pq)\)

Hay là: \(\frac{1}{27}\left(-2p^3-2\sqrt{\left(p^2-9\right)^3}+27p\right)\le r\le\frac{1}{27}\left(-2p^3+2\sqrt{\left(p^2-9\right)^3}+27p\right)\)

Ta có: \(2\left(a^2b+b^2c+c^2a\right)=\Sigma ab\left(a+b\right)+\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(a-c\right)\)

\(=pq-3r-\sqrt{-4p^3r + p^2q^2 + 18pqr - 4q^3 - 27r^2}\)

\(=3p-3r-\sqrt{-4p^3r + 9p^2 + 54pr - 108 - 27r^2}\)

Do đó: \(a^2b+b^2c+c^2a\)​​\(=\frac{3p-3r-\sqrt{-4p^3r + 9p^2 + 54pr - 108 - 27r^2}}{2}\)

Do đó: \(P\)\(=\frac{3p-3r-\sqrt{-4p^3r + 9p^2 + 54pr - 108 - 27r^2}}{6}\)\(+\sqrt[3]{9p}\ge4\)

\(\Leftrightarrow\frac{3p-3r}{6}+\sqrt[3]{9p}\ge4+\)\(\frac{\sqrt{-4p^3r + 9p^2 + 54pr - 108 - 27r^2}}{6}\)

Or \(3p-3r+6\sqrt[3]{9p}-24\ge\)\(\sqrt{-4p^3r + 9p^2 + 54pr - 108 - 27r^2}\)

Vì: \(VT=3p-3r+6\sqrt[3]{9p}-24\ge3p-\frac{pq}{3}+18-24=0\)

Nên bất đẳng thức trên tương đương:

​​\(\left(3p-3r+6\sqrt[3]{9p}-24\right)^2\ge\) \(-4p^3r + 9p^2 + 54pr - 108 - 27r^2\)

Em chịu thua :( @Akai Haruma @Nguyễn Việt Lâm giúp em với ạ.

1)

Đặt \(P=\frac{a^4}{\left(a+2\right)\left(b+2\right)}+\frac{b^4}{\left(b+2\right)\left(c+2\right)}+\frac{c^4}{\left(c+2\right)\left(a+2\right)}\)

Áp dụng BĐT AM-GM ta có:

\(\frac{a^4}{\left(a+2\right)\left(b+2\right)}+\frac{a+2}{27}+\frac{b+2}{27}+\frac{1}{9}\ge4\sqrt[4]{\frac{a^2}{\left(a+2\right)\left(b+2\right)}.\frac{a+2}{27}.\frac{b+2}{27}.\frac{1}{9}}=\frac{4a}{9}\)(1)

\(\frac{b^4}{\left(b+2\right)\left(c+2\right)}+\frac{b+2}{27}+\frac{c+2}{27}+\frac{1}{9}\ge4\sqrt[4]{\frac{b^2}{\left(b+2\right)\left(c+2\right)}.\frac{b+2}{27}.\frac{c+2}{27}.\frac{1}{9}}=\frac{4b}{9}\)(2)

\(\frac{c^4}{\left(c+2\right)\left(a+2\right)}+\frac{c+2}{27}+\frac{a+2}{27}+\frac{1}{9}\ge4\sqrt[4]{\frac{c^2}{\left(c+2\right)\left(a+2\right)}.\frac{c+2}{27}.\frac{a+2}{27}.\frac{1}{9}}=\frac{4c}{9}\)(3)

Lấy \(\left(1\right)+\left(2\right)+\left(3\right)\)ta được:

\(P+\frac{2\left(a+b+c\right)+12}{27}+\frac{3}{9}\ge\frac{4\left(a+b+c\right)}{9}\)

\(\Leftrightarrow P+\frac{2}{3}+\frac{3}{9}\ge\frac{4}{3}\)

\(\Leftrightarrow P\ge\frac{1}{3}\left(đpcm\right)\)Dấu"="xảy ra \(\Leftrightarrow a=b=c=1\)

Cách khác

Ta co:

\(VT\ge\frac{\left(a^2+b^2+c^2\right)^2}{\Sigma_{cyc}\left(a+2\right)\left(b+2\right)+12}\ge\frac{\left(a+b+c\right)^4}{36\left(a+b+c\right)+9\left(ab+bc+ca\right)+108}\ge\frac{3^4}{108.2+9.\frac{\left(a+b+c\right)^2}{3}}=\frac{1}{3}\)