Bài 79: Cho $a, \,b, \,c$ là các số thực dương thỏa mãn $a+b+c=3$. Chứng minh rằng:
$$(a^2-a+1)\,(b^2-b+1)\,(c^2-c+1)\geqq \,1$$
Đặt $p\,,\,s=abc\,,\, ab+ bc+ ca$.
Và khi đó:
$VT= p^{2}+ s^{2}- ps- 4\,s- p+ 7$
Ta sẽ viết lại bất đẳng thức:
$(2+ p- s)^{2}+ 2\,(1- p)\geqq p\,(3-s)$
Bây giờ, để ý thấy:
$9\,p= 3\,abc\,(a+ b+ c)\leqq (ab+ bc+ ca)^{2}= s^{2}$
hay:
$9\,(1-p)= (3+s)\,(3-s)$
Đưa chúng ta đến chứng minh bất đẳng thức:
$(2+ p- s)^{2}+ \frac{6+ 2\,s- 9\,p}{9}\,(3-s)\geqq 0$
Giả sử rằng $9\,p>6$ hay $p> \frac{2}{3}$
Theo bất đẳng thức trung bình cộng & trung bình nhân, ta có:
$s\geqq3\sqrt[3]{p^{2}}> \sqrt[3]{12}> 2$
hay:
$6+ 2\,s> 10> 9\,p$
Và điều này dẫn tới vế trái không âm.
Cũng làm tương tự với trường hợp còn lại.
Kết luận: Vế trái bằng không xảy ra khi và chỉ khi: $s= 3$ và $p= s- 2= 1$
Nói theo một cách khác là $a= b= c= 1$ để dấu bằng xảy ra.