Bài 18 (Macedonia National Olympiad). Cho $n \;(n \geqslant 3)$ số thực dương $a_1,\,a_2,\,\ldots,a_n$ thỏa mãn điều kiện
$$\frac{1}{1+a_1^4} + \frac{1}{1+a_2^4} + \cdots + \frac{1}{1+a_n^4} = 1.$$
Chứng minh rằng $$a_1a_2 \cdots a_n \ge (n-1)^{\frac n4}.$$
Bài này quen thuộc
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM ta có $\dfrac{a_1^4}{1+a_1^4}=\dfrac{1}{1+a_2^4}+\dfrac{1}{1+a_3^4}+...+\dfrac{1}{a_n^4}\geq (n-1)\sqrt[n-1]{\dfrac{1}{(1+a_2^4)(1+a_3^4)...(1+a_n^4)}}$
Tương tự thì $\begin{matrix}\dfrac{a_2^4}{1+a_2^4}\geq (n-1)\sqrt[n-1]{\dfrac{1}{(1+a_1^4)(1+a_3^4)...(1+a_n^4)}}\\ \dfrac{a_3^4}{1+a_3^4}\geq (n-1)\sqrt[n-1]{\dfrac{1}{(1+a_1^4)(1+a_2^4)...(1+a_n^4)}} \\... \\ \dfrac{a_n^4}{1+a_n^4}\geq (n-1)\sqrt[n-1]{\dfrac{1}{(1+a_1^4)(1+a_2^4)...(1+a_{n-1}^4)}}\end{matrix}$
Nhân các bất đẳng thức trên lại ta được $\prod _{i=1}^n \dfrac{a_i^4}{1+a_i^4}\geq (n-1)^n.\dfrac{1}{\prod \limits _{i=1}^n (1+a_i^4)}$
Thu gọn và lấy căn 2 vế ta có điều cần chứng minh