lớp 6 làm thì hơi dài đấy, nếu bạn muốn thì có thể áp dụng các bất đẳng thức của lớp trên cho nhanh

Ta có: \(\sqrt{\frac{a}{b+c+d}}=\sqrt{\frac{a^2}{a\left(b+c+d\right)}}=\frac{a}{\sqrt{a\left(b+c+d\right)}}\)

Xét \(\sqrt{a\left(b+c+d\right)}\le\frac{a+b+c+d}{2}\)

\(\Rightarrow\frac{a}{\sqrt{a\left(b+c+d\right)}}\ge\frac{2a}{a+b+c+d}\)

\(\Rightarrow\sqrt{\frac{a}{b+c+d}}\ge\frac{2a}{a+b+c+d}\)

(a,b,c,d>0)

Cmtt: \(\hept{\begin{cases}\sqrt{\frac{b}{a+c+d}}\ge\frac{2b}{a+b+c+d}\\\sqrt{\frac{c}{b+a+d}}\ge\frac{2c}{a+b+c+d}\\\sqrt{\frac{d}{a+b+c}}\ge\frac{2d}{a+b+c+d}\end{cases}}\)

\(\Rightarrow\sqrt{\frac{b}{a+c+d}}+\sqrt{\frac{c}{a+b+d}}+\sqrt{\frac{a}{b+c+d}}+\sqrt{\frac{d}{a+b+c}}\)\(\ge\frac{2a+2b+2c+2d}{a+b+c+d}=2\)

Đến đây tự xử lí phần dấu "="

dễ thôi

ta có:

\(\frac{a}{1+b^2c}=a-\frac{ab^2c}{1+b^2c};\frac{b}{1+c^2d}=b-\frac{bc^2d}{1+c^2d};\frac{c}{1+d^2a}=c-\frac{cd^2a}{1+d^2a};\frac{d}{1+a^2b}=d-\frac{da^2b}{1+a^2b}\)

áp dụng cauchy ta có:

\(b^2c+1\ge2b\sqrt{c};c^2d+1\ge2c\sqrt{d};d^2a+1\ge2d\sqrt{a};a^2b+1\ge2a\sqrt{b}\)

\(=4-\frac{ab\sqrt{c}+bc\sqrt{d}+cd\sqrt{a}+da\sqrt{b}}{2}\)

theo ông cauchy thì 

\(ab\sqrt{c}\le\frac{ab\left(c+1\right)}{2};bc\sqrt{d}\le\frac{bc\left(d+1\right)}{2};cd\sqrt{a}\le\frac{cd\left(a+1\right)}{2};da\sqrt{b}\le\frac{da\left(b+1\right)}{2}\)

\(\Rightarrow4-\frac{ab\sqrt{c}+bc\sqrt{d}+cd\sqrt{a}+da\sqrt{b}}{2}\ge4-\frac{\left(abc+bcd+cda+dab\right)+\left(ab+bc+cd+da\right)}{4}\)

vẫn là ông cauchy nói là \(abc+bcd+cda+dab\le\frac{1}{16}\left(a+b+c+d\right)^3=4\)

\(ab+bc+cd+da=\left(b+d\right)\left(a+c\right)\le\frac{\left(a+b+c+d\right)^2}{4}=4\)

\(\Rightarrow4-\frac{\left(abc+bcd+cda+dab\right)+\left(ab+bc+cd+da\right)}{4}\ge4-\frac{4+4}{4}=2\)

\(\Rightarrow\frac{a}{1+b^2c}+\frac{b}{1+c^2d}+\frac{c}{1+d^2a}+\frac{d}{1+a^2b}\ge2\left(Q.E.D\right)\)

dấu bằng xảy ra khi a=b=c=d=1

\(\Rightarrow\frac{a}{1+b^2c}+\frac{b}{1+c^2d}+\frac{c}{1+d^2a}+\frac{d}{1+a^2b}\ge\left(a+b+c+d\right)-\frac{ab^2c}{2b\sqrt{c}}-\frac{bc^2d}{2c\sqrt{d}}-\frac{cd^2a}{2d\sqrt{a}}-\frac{da^2b}{2a\sqrt{b}}\)

 Kiệt đừng ghi dòng cuối nhé,ko bít nó ở mô ra

Áp dụng BĐT \(\frac{1}{ab}\ge\frac{4}{\left(a+b\right)^2}\) với a , b > 0 ta có :

\(\frac{a}{b+c}+\frac{c}{d+a}=\frac{a\left(d+a\right)+c\left(b+c\right)}{\left(b+c\right)\left(d+a\right)}=\frac{ad+a^2+bc+c^2}{\left(b+c\right)\left(d+a\right)}\ge\frac{4\left(ad+a^2+bc+c^2\right)}{\left(a+b+c+d\right)^2}\) ( 1 )

\(\frac{b}{c+d}+\frac{d}{a+b}=\frac{b\left(a+b\right)+d\left(c+d\right)}{\left(a+b\right)\left(c+d\right)}=\frac{ab+b^2+cd+d^2}{\left(a+b\right)\left(c+d\right)}\ge\frac{4\left(ab+b^2+cd+d^2\right)}{\left(a+b+c+d\right)^2}\) ( 2 )

Từ ( 1 ) và ( 2 ) cộng theo từng vế:

\(\Rightarrow\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+d}+\frac{c}{d+a}+\frac{d}{a+b}\ge\frac{4\left(ab+bc+cd+ad+a^2+b^2+c^2+d^2\right)}{\left(a+b+c+d\right)^2}\)

Cần chứng minh rằng \(\frac{\left(ab+bc+cd+ad+a^2+b^2+c^2+d^2\right)}{\left(a+b+c+d\right)^2}\ge\frac{1}{2}\)

\(\Rightarrow2\left(ab+bc+cd+ad+a^2+b^2+c^2+d^2\right)\ge\left(a+b+c+d\right)^2\)

\(\Rightarrow2ab+2bc+2cd+2ad+2a^2+2b^2+2c^2+2d^2\ge a^2+b^2+c^2+d^2+2ab+2ac+2ad+2bc+2cd+2bd\)

\(\Rightarrow a^2+b^2+c^2+d^2\ge2ac+2bd\)

\(\Rightarrow a^2-2ac+c^2+b^2-2bd+d^2\ge0\)

\(\Rightarrow\left(a-c\right)^2+\left(b-d\right)^2\ge0\left(đpcm\right)\)

Vậy \(\frac{ab+bc+cd+ad+a^2+b^2+c^2+d^2}{\left(a+b+c+d\right)^2}\ge\frac{1}{2}\)

\(\Rightarrow\frac{4\left(ab+bc+cd+ad+a^2+b^2+c^2+d^2\right)}{\left(a+b+c+d\right)^2}\ge2\)

Vì \(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+d}+\frac{c}{d+a}+\frac{d}{a+b}\ge\frac{4\left(ab+bc+cd+ad+a^2+b^2+c^2+d^2\right)}{\left(a+b+c+d\right)^2}\)

Vậy \(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+d}+\frac{c}{d+a}+\frac{d}{a+b}\ge2\)

 BĐT nesbit với n=4. 

chứng minh nó ko hề khó đâu: 
đặt VT =A đi .thì sử dụng BĐT bunhiacopxki ta có: 
A[a(b+c)+b(c+d)+c(d+a)+d(a+b)] 
>=(a+b+c+d)^2 
giờ ta chỉ cần chứng minh: 
(a+b+c+d)^2>=2a(b+c)+b(c+d)+c(d+a)+d(a... 
điều này <=> với:a^2+b^2+c^2+d^2>=2ac+2bd. 
diều này là hiển nhiên theo BĐT cô-si=>đpcm.MinA=2.

Áp dụng BĐT \(\frac{1}{xy}\ge\frac{4}{\left(x+y\right)^2}\left(x;y>0\right)\)

\(\frac{a}{b+c}+\frac{c}{d+a}=\frac{a^2+ad+bc+c^2}{\left(b+c\right)\left(a+d\right)}\ge\frac{4\left(a^2+ad++bc+c^2\right)}{\left(a+b+c+d\right)^2}\left(1\right)\)

Tương tự \(\frac{b}{c+b}+\frac{d}{a+b}\ge\frac{4\left(b^2+ab+cd+d^2\right)}{\left(a+b+c+d\right)^2}\left(2\right)\)

Cộng (1) với (2) \(\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+d}+\frac{c}{d+a}+\frac{d}{a+b}\ge\frac{4\left(a^2+b^2+c^2+d^2+ad+bc+ab+cd\right)}{\left(a+b+c+d\right)^2}=\text{4B}\)

Cần chứng minh \(B\ge\frac{1}{2}\), BDDT này tương đương với

\(2B\ge1\Leftrightarrow2\left(a^2+b^2+c^2+d^2+ad+bc+ab+cd\right)\ge\left(a+b+c+d\right)^2\)

\(\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2+d^2-2ac-2bc\ge0\)

\(\Leftrightarrow\left(a-c\right)^2+\left(b-d\right)^2\ge0\)

Xét \(\frac{a^3}{a^2+ab+b^2}-\frac{b^3}{a^2+ab+b^2}=\frac{\left(a-b\right)\left(a^2+ab+b^2\right)}{a^2+ab+b^2}=a-b\)

Tương tự, ta được: \(\frac{b^3}{b^2+bc+c^2}-\frac{c^3}{b^2+bc+c^2}=b-c\); \(\frac{c^3}{c^2+ca+a^2}-\frac{a^3}{c^2+ca+a^2}=c-a\)

Cộng theo vế của 3 đẳng thức trên, ta được: \(\left(\frac{a^3}{a^2+ab+b^2}+\frac{b^3}{b^2+bc+c^2}+\frac{c^3}{c^2+ca+a^2}\right)\)\(-\left(\frac{b^3}{a^2+ab+b^2}+\frac{c^3}{b^2+bc+c^2}+\frac{a^3}{c^2+ca+a^2}\right)=0\)

\(\Rightarrow\frac{a^3}{a^2+ab+b^2}+\frac{b^3}{b^2+bc+c^2}+\frac{c^3}{c^2+ca+a^2}\)\(=\frac{b^3}{a^2+ab+b^2}+\frac{c^3}{b^2+bc+c^2}+\frac{a^3}{c^2+ca+a^2}\)

Ta đi chứng minh BĐT phụ sau: \(a^2-ab+b^2\ge\frac{1}{3}\left(a^2+ab+b^2\right)\)(*)

Thật vậy: (*)\(\Leftrightarrow\frac{2}{3}\left(a-b\right)^2\ge0\)*đúng*

\(\Rightarrow2LHS=\Sigma_{cyc}\frac{a^3+b^3}{a^2+ab+b^2}=\Sigma_{cyc}\text{ }\frac{\left(a+b\right)\left(a^2-ab+b^2\right)}{a^2+ab+b^2}\)\(\ge\Sigma_{cyc}\text{ }\frac{\frac{1}{3}\left(a+b\right)\left(a^2+ab+b^2\right)}{a^2+ab+b^2}=\frac{1}{3}\text{​​}\Sigma_{cyc}\left[\left(a+b\right)\right]=\frac{2\left(a+b+c\right)}{3}\)

\(\Rightarrow LHS\ge\frac{a+b+c}{3}=RHS\)(Q.E.D)

Đẳng thức xảy ra khi a = b = c

P/S: Có thể dùng BĐT phụ ở câu 3a để chứng minhxD:

1) ta chứng minh được \(\Sigma\frac{a^4}{\left(a+b\right)\left(a^2+b^2\right)}=\Sigma\frac{b^4}{\left(a+b\right)\left(a^2+b^2\right)}\)

\(VT=\frac{1}{2}\Sigma\frac{a^4+b^4}{\left(a+b\right)\left(a^2+b^2\right)}\ge\frac{1}{4}\Sigma\frac{a^2+b^2}{a+b}\ge\frac{1}{8}\Sigma\left(a+b\right)=\frac{a+b+c+d}{4}\)

bài 2 xem có ghi nhầm ko