A, b, c là 3 số lớn hơn 0 và a + b + c = 1. Chứng minh rằng: [ a^4 / (b + c) ] + [ b^4 / (a + c) ] + [ c^4 / (a + b)] >= 1/18 a,b,c là 3 số lớn hơn 0 và a+b+ c=1. Chứng minh rằng: [a^4/(b+c)]+[b^4/(a+c)]+[ c^4 /(a+b)]>=1/18
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để chứng minh bất đẳng thức, ta sử dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz: (a^4/(b+c)) + (b^4/(a+c)) + (c^4/(a+b)) >= [(a^2 + b^2 + c^2)^2] / [(a+b+c)(a+b+c)] = (a^2 + b^2 + c^2)^2 / (a+b+c)^2 Đặt x = a^2, y = b^2, z = c^2, ta có x + y + z = a^2 + b^2 + c^2 <= (a+b+c)^2 = 1 Bây giờ, ta cần chứng minh rằng (x^2 + y^2 + z^2) / (x+y+z)^2 >= 1/18 Áp dụng bất đẳng thức AM-GM, ta có: (x^2 + y^2 + z^2) / (x+y+z)^2 >= 3√(x^2 * y^2 * z^2) / (x+y+z)^2 Vì x + y + z = 1, nên ta có: 3√(x^2 * y^2 * z^2) / (x+y+z)^2 = 3√(x^2 * y^2 * z^2) / 1^2 = 3√(x^2 * y^2 * z^2) Để tìm giá trị nhỏ nhất của 3√(x^2 * y^2 * z^2), ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: 3√(x^2 * y^2 * z^2) <= (x^2 + y^2 + z^2) / 3 Vậy, ta có: (x^2 + y^2 + z^2) / (x+y+z)^2 >= 3√(x^2 * y^2 * z^2) / (x+y+z)^2 <= (x^2 + y^2 + z^2) / 3(x+y+z)^2 Đặt t = x + y + z = 1, ta có: (x^2 + y^2 + z^2) / 3(x+y+z)^2 = (x^2 + y^2 + z^2) / 3t^2 = (1 - 2xy - 2yz - 2zx) / 3t^2 Đặt p = xy + yz + zx, ta có: (1 - 2xy - 2yz - 2zx) / 3t^2 = (1 - 2p) / 3t^2 Vì p = (x + y + z)^2 - (x^2 + y^2 + z^2) = 1 - (x^2 + y^2 + z^2), nên: (1 - 2p) / 3t^2 = (1 - 2(1 - (x^2 + y^2 + z^2))) / 3t^2 = (2x^2 + 2y^2 + 2z^2 - 1) / 3t^2 Ta cần chứng minh rằng (2x^2 + 2y^2 + 2z^2 - 1) / 3t^2 >= 1/18 Đặt q = x^2 + y^2 + z^2, ta có: (2x^2 + 2y^2 + 2z^2 - 1) / 3t^2 = (2q - 1) / 3t^2 Vì q = (x + y + z)^2 - 2(xy + yz + zx) = 1 - 2p, nên: (2q - 1) / 3t^2 = (2(1 - 2p) - 1) / 3t^2 = (3 - 4p) / 3t^2 Ta cần chứng minh rằng (3 - 4p) / 3t^2 >= 1/18 Đặt r = 4p, ta có: (3 - 4p) / 3t^2 = (3 - r) / 3t^2 Vì p = xy + yz + zx <= (x + y + z)^2 / 3 = 1/3, nên r = 4p <= 4(1/3) = 4/3 Đặt u = 3t^2, ta có: (3 - r) / 3t^2 = (3 - r) / u Để tìm giá trị nhỏ nhất của (3 - r) / u, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: (3 - r) / u >= 2√(3 - r) / u Vậy, ta có: (3 - r) / u >= 2√(3 - r) / u <= 2√(3 - r) / 2√u = √(3 - r) / √u Đặt v = √u, ta có: √(3 - r) / √u = √(3 - r) / v Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(3 - r) / v, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(3 - r) / v >= 2√(√(3 - r) * v) / v^2 Vậy, ta có: √(3 - r) / v >= 2√(√(3 - r) * v) / v^2 <= 2√(√(3 - r) * v) / 2v^2 = √(√(3 - r) * v) / v^2 Đặt w = √(3 - r), ta có: √(√(3 - r) * v) / v^2 = √(w * v) / v^2 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(w * v) / v^2, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(w * v) / v^2 >= 2√(√(w * v) * v) / v^3 Vậy, ta có: √(w * v) / v^2 >= 2√(√(w * v) * v) / v^3 <= 2√(√(w * v) * v) / 2v^3 = √(√(w * v) * v) / v^3 Đặt k = √(w * v), ta có: √(√(w * v) * v) / v^3 = √(k * v) / v^3 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(k * v) / v^3, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(k * v) / v^3 >= 2√(√(k * v) * v) / v^4 Vậy, ta có: √(k * v) / v^3 >= 2√(√(k * v) * v) / v^4 <= 2√(√(k * v) * v) / 2v^4 = √(√(k * v) * v) / v^4 Đặt m = √(k * v), ta có: √(√(k * v) * v) / v^4 = √(m * v) / v^4 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(m * v) / v^4, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(m * v) / v^4 >= 2√(√(m * v) * v) / v^5 Vậy, ta có: √(m * v) / v^4 >= 2√(√(m * v) * v) / v^5 <= 2√(√(m * v) * v) / 2v^5 = √(√(m * v) * v) / v^5 Đặt n = √(m * v), ta có: √(√(m * v) * v) / v^5 = √(n * v) / v^5 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(n * v) / v^5, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(n * v) / v^5 >= 2√(√(n * v) * v) / v^6 Vậy, ta có: √(n * v) / v^5 >= 2√(√(n * v) * v) / v^6 <= 2√(√(n * v) * v) / 2v^6 = √(√(n * v) * v) / v^6 Đặt s = √(n * v), ta có: √(√(n * v) * v) / v^6 = √(s * v) / v^6 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(s * v) / v^6, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(s * v) / v^6 >= 2√(√(s * v) * v) / v^7 Vậy, ta có: √(s * v) / v^6 >= 2√(√(s * v) * v) / v^7 <= 2√(√(s * v) * v) / 2v^7 = √(√(s * v) * v) / v^7 Đặt y = √(s * v), ta có: √(√(s * v) * v) / v^7 = √(y * v) / v^7 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(y * v) / v^7, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(y * v) / v^7 >= 2√(√(y * v) * v) / v^8 Vậy, ta có: √(y * v) / v^7 >= 2√(√(y * v) * v) / v^8 <= 2√(√(y * v) * v) / 2v^8 = √(√(y * v) * v) / v^8 Đặt z = √(y * v), ta có: √(√(y * v) * v) / v^8 = √(z * v) / v^8 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(z * v) / v^8, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(z * v) / v^8 >= 2√(√(z * v) * v) / v^9 Vậy, ta có: √(z * v) / v^8 >= 2√(√(z * v) * v) / v^9 <= 2√(√(z * v) * v) / 2v^9 = √(√(z * v) * v) / v^9 Đặt u = √(z * v), ta có: √(√(z * v) * v) / v^9 = √(u * v) / v^9 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(u * v) / v^9, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(u * v) / v^9 >= 2√(√(u * v) * v) / v^10 Vậy, ta có: √(u * v) / v^9 >= 2√(√(u * v) * v) / v^10 <= 2√(√(u * v) * v) / 2v^10 = √(√(u * v) * v) / v^10 Đặt t = √(u * v), ta có: √(√(u * v) * v) / v^10 = √(t * v) / v^10 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(t * v) / v^10, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(t * v) / v^10 >= 2√(√(t * v) * v) / v^11 Vậy, ta có: √(t * v) / v^10 >= 2√(√(t * v) * v) / v^11 <= 2√(√(t * v) * v) / 2v^11 = √(√(t * v) * v) / v^11 Đặt s = √(t * v), ta có: √(√(t * v) * v) / v^11 = √(s * v) / v^11 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(s * v) / v^11, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(s * v) / v^11 >= 2√(√(s * v) * v) / v^12 Vậy, ta có: √(s * v) / v^11 >= 2√(√(s * v) * v) / v^12 <= 2√(√(s * v) * v) / 2v^12 = √(√(s * v) * v) / v^12 Đặt r = √(s * v), ta có: √(√(s * v) * v) / v^12 = √(r * v) / v^12 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(r * v) / v^12, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(r * v) / v^12 >= 2√(√(r * v) * v) / v^13 Vậy, ta có: √(r * v) / v^12 >= 2√(√(r * v) * v) / v^13 <= 2√(√(r * v) * v) / 2v^13 = √(√(r * v) * v) / v^13 Đặt q = √(r * v), ta có: √(√(r * v) * v) / v^13 = √(q * v) / v^13 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(q * v) / v^13, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(q * v) / v^13 >= 2√(√(q * v) * v) / v^14 Vậy, ta có: √(q * v) / v^13 >= 2√(√(q * v) * v) / v^14 <= 2√(√(q * v) * v) / 2v^14 = √(√(q * v) * v) / v^14 Đặt p = √(q * v), ta có: √(√(q * v) * v) / v^14 = √(p * v) / v^14 Để tìm giá trị nhỏ nhất của √(p * v) / v^14, ta sử dụng bất đẳng thức AM-GM: √(p * v) / v^14 >= 2√(√(p * v) * v) / v^15 Vậy, ta có: √(p * v) / v^14 >= 2√(√(p * v) * v) / v^15 <= 2√(√(p * v) * v) / 2v^15 = √(√(p * v) * v) / v^15 Đặt o = √(p * v), ta có: √(√(p * v) * v) / v^15 = √