Bài 1: $x,y,z \geq 0$ và $x^{2}+y^{2}+z^{2} =3$
tìm GTNN của $\frac{x^{3}}{\sqrt{1+y^{2}}}+\frac{y^{3}}{\sqrt{1+z^{2}}}+\frac{z^{3}}{\sqrt{1+x^{2}}}$
Đặt $$A=\sum \frac{x^{3}}{\sqrt{1+y^{2}}}$$
$$\Leftrightarrow A=\sum \frac{2x^{3}}{2\sqrt{1+y^{2}}}$$
Áp dụng bất đẳng thức $Cauchy,$ ta có:
$$\frac{x^3}{2\sqrt{1+y^2}}+\frac{x^3}{2\sqrt{1+y^2}}+\frac{\sqrt{2}}{8}\ (1+y^2)\geq \frac{3\sqrt[6]{2}}{2\sqrt[3]{4}}\ x^2=\frac{3}{2\sqrt{2}}\ x^2$$
Tương tự, ta có:
$$\frac{y^3}{2\sqrt{1+z^2}}+\frac{y^3}{2\sqrt{1+z^2}}+\frac{\sqrt{2}}{8}\ (1+z^2)\geq\frac{3}{2\sqrt{2}}\ y^2$$
$$\frac{z^3}{2\sqrt{1+x^2}}+\frac{z^3}{2\sqrt{1+x^2}}+\frac{\sqrt{2}}{8}\ (1+x^2)\geq\frac{3}{2\sqrt{2}}\ z^2$$
Cộng vế theo vế các bất đẳng thức trên, ta có:
$$A+\frac{\sqrt{2}}{8}\ \sum \ (1+y^2)\geq \frac{3}{2\sqrt{2}}\ (x^2+y^2+z^2)=\frac{9}{2\sqrt{2}}$$
$$\Leftrightarrow A\geq \frac{9}{2\sqrt{2}}-\frac{\sqrt{2}}{8}\ \sum \ (1+y^2)=\frac{9}{2\sqrt{2}}-\frac{3\sqrt{2}}{4}=\frac{3}{\sqrt{2}}$$
Vậy $min\ A=\frac{3}{\sqrt{2}},$ đạt được khi và chỉ khi $x=y=z=1$