Giá trị nhỏ nhất của biểu thức
với
và
là
.
Dưới đây là các bước giải chi tiết sử dụng kỹ thuật
Bất đẳng thức Cauchy ngược dấu:
1. Biến đổi biểu thức bằng kỹ thuật ngược dấu
Ta nhận thấy các phân thức có dạng
. Để hạ bậc mẫu số, ta thực hiện biến đổi sau:
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho mẫu số:
(với
). Khi đó:
Từ đó suy ra:
2. Thiết lập các bất đẳng thức tương tự
Tương tự cho hai hạng tử còn lại trong biểu thức
:
3. Cộng các vế của bất đẳng thức
Cộng ba bất đẳng thức trên, ta có:
Thay giả thiết
vào:
4. Sử dụng bất đẳng thức phụ
Ta có bất đẳng thức quen thuộc:
.
Thay
vào:
Do đó:
Thay vào biểu thức của
:
5. Xác định dấu bằng xảy ra
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi các dấu bằng ở các bước trên đồng thời xảy ra:
✅ Kết luận
Giá trị nhỏ nhất của biểu thức
là
, đạt được khi
.