Bài toán 1.
Chứng minh $\forall$ số thực không âm $a,b,c$ thỏa mãn $ab+bc+ca=1$ ta luôn có:
$$\frac{1}{\sqrt{a^2+b^2}}+\frac{1}{\sqrt{b^2+c^2}}+\frac{1}{\sqrt{c^2+a^2}}\geq 2+\frac{1}{\sqrt{2}}$$
Bài toán 2.
Chứng minh $\forall$ số thực không âm $a,b,c$ thỏa mãn $a+b+c=2$ ta cũng có:
$$\frac{1}{\sqrt{a^2+b^2}}+\frac{1}{\sqrt{b^2+c^2}}+\frac{1}{\sqrt{c^2+a^2}}\geq 2+\frac{1}{\sqrt{2}}$$
Bài 2:
Giả sử $c$ là số bé nhất trong 3 số $a,b,c$ .Ta có:
$\frac{1}{\sqrt{a^2+b^2}}+\frac{1}{\sqrt{b^2+c^2}}+\frac{1}{\sqrt{c^2+a^2}}$
$\geq \frac{1}{\sqrt{(a+\frac{c}{2})^2+(b+\frac{c}{2})^2}}+\frac{1}{\sqrt{b^2+bc}}+\frac{1}{\sqrt{a^2+ca}}\geq \frac{1}{\sqrt{(a+\frac{c}{2})^2+(b+\frac{c}{2})^2}}+\frac{1}{b+\frac{c}{2}}+\frac{1}{a+\frac{c}{2}}$
Giờ ta chỉ cần CM BĐT khi có biến $c=0$ .Tức là:
$\frac{a+b}{\sqrt{a^2+b^2}}+\frac{a+b}{a}+\frac{a+b}{b}\geq 4+\sqrt{2}\Leftrightarrow \frac{a+b}{\sqrt{a^2+b^2}}+\frac{a^2+b^2}{ab}\geq 2+\sqrt{2}$
Điều này đúng vì:
$2 \frac{a+b}{\sqrt{a^2+b^2}}+2\frac{a^2+b^2}{ab}$
$\geq 2\sqrt{\frac{ab}{a^2+b^2}}+2\sqrt{\frac{ab}{a^2+b^2}}+\frac{a^2+b^2}{\sqrt{2}ab}+(2-\frac{1}{\sqrt{2}}).\frac{a^2+b^2}{ab}$
$\geq 3\sqrt{2}+2(2-\frac{1}{\sqrt{2}})=4+2\sqrt{2}$
Đẳng thức xảy ra khi trong $a,b,c$ có một số bằng $0$ ,hai số còn lại bằng nhau.
Bài 1:
Có thể làm tương tự đến bước:
$\frac{1}{\sqrt{a^2+b^2}}+\frac{1}{\sqrt{b^2+c^2}}+\frac{1}{\sqrt{c^2+a^2}}\geq \frac{1}{\sqrt{(a+\frac{c}{2})^2+(b+\frac{c}{2})^2}}+\frac{1}{b+\frac{c}{2}}+\frac{1}{a+\frac{c}{2}}$
Đến đây để ý $(a+\frac{c}{2})(b+\frac{c}{2})=ab+\frac{ac+bc}{2}+\frac{c^2}{4}\leq ab+bc+ca=1$
Tức là ta chỉ cần chứng minh được :
$\frac{1}{\sqrt{a^2+b^2}}+\frac{1}{a}+\frac{1}{b}\geq 2+\frac{1}{\sqrt{2}}$ với $ab\leq 1$
Điều này khá đơn giản...