Bài 3a - Đề số 4.
Đặt $T=\frac{BC}{PH}+\frac{CA}{PI}+\frac{AB}{PK}$. Khi đó ta có
$2T=\frac{BC^2}{BC.PH}+\frac{CA^2}{CA.PI}+\frac{AB^2}{AB.PK}=\frac{BC^2}{S_{PBC}}+\frac{CA^2}{S_{PCA}}+\frac{AB^2}{S_{PAB}}$.
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy - Schwarz dạng cộng mẫu ta có
$2T\geq \frac{(AB+BC+CA)^2}{S_{PAB}+S_{PBC}+S_{PCA}}=\frac{(AB+BC+CA)^2}{S_{ABC}}$, không đổi.
Dấu bằng xẩy ra khi và chỉ khi $\frac{BC}{S_{PBC}}=\frac{CA}{S_{PCA}}=\frac{AB}{S_{PAB}}\Leftrightarrow PH=PI=PK$ hay P là giao điểm ba đường phân giác của tam giác ABC.
Vậy khi P là giao điểm ba đường phân giác của tam giác thì biểu thức T có giá trị nhỏ nhất.
P/S. Mình giải như vậy không biết có được hay không, mọi người góp ý nhé.