Bài 5:
Cho $a,b,c$ là các số thực dương thỏa mãn $a+b+c=3.$ Chứng minh rằng :
$\frac{a+1}{b^{2}+1}+\frac{b+1}{c^{2}+1}+\frac{c+1}{a^{2}+1}\geqslant ab+bc+ca.$
Dấu "=" xảy ra khi nào ?
Áp dụng BĐT AM-GM ta có:
$\frac{a+1}{b^{2}+1}=(a+1)-\frac{b^{2}(a+1)}{b^{2}+1}\geq a+1-\frac{ab+b}{2b}$
CMTT ta có:
$VT\geq 3+\frac{a+b+c-ab-bc-ca}{2}$
Mà a + b + c = 3 $=>2(ab+bc+ca)\leq (a+b+c)^{2}=9=>ab+bc+ca\leq 3$
=>$VT\geq 3\geq ab+bc+ca$
dấu "=" xảy ra khi a = b = c = 1