Đề của tran thanh binh dv class
Cho $a,b,c>0$. Chứng minh rằng:
$$\frac{a(b+c)}{a^2+2bc}+\frac{b(c+a)}{b^2+2ca}+\frac{c(a+b)}{c^2+2ab}\leq 2+\frac{2(a-b)^2(b-c)^2(c-a)^2}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)(c^2+2ab)}$$
Thời gian kết thúc trận đấu này là 0h45' ngày 10/12/2012
Không mất tính tổng quát,giả sử $a\geq b\geq c$.
BĐT tương đương
$2-\frac{a(b+c)}{a^2+2bc}+\frac{b(c+a)}{b^2+2ca}+\frac{c(a+b)}{c^2+2ab}+\frac{2(a-b)^2(b-c)^2(c-a)^2}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)(c^2+2ab)}\geq 0$
Xét:
$2-\frac{a(b+c)}{a^2+2bc}+\frac{b(c+a)}{b^2+2ca}+\frac{c(a+b)}{c^2+2ab}$
$=2-\sum \frac{a(b+c)}{a^2+2bc}$
$=\sum (\frac{2}{3}-\frac{a(b+c)}{a^2+2bc})$
$=\frac{1}{3}\sum \frac{2a^2+4bc-3ab-3ac}{a^2+2bc}$
$=\frac{1}{3}\sum \frac{(a-2c)(a-b)+(a-2b)(a-c)}{a^2+2bc}$
$=\frac{1}{3}\sum [(a-b)(\frac{a-2c}{a^2+2bc}-\frac{b-2c}{b^2+2ac})]$
$=\frac{1}{3}\sum [(a-b)^2\frac{(4ac+4bc-4c^2-ab)}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)}]$
$=\frac{1}{3}\sum [\frac{3ab(a-b)^2}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)}+\frac{(4ac+4bc-4c^2-4ab)(a-b)^2}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)}]$
$=\frac{1}{3}\sum [\frac{3ab(a-b)^2}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)}+\frac{4(c-a)(b-c)(a-b)^2}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)}]$
$=\sum \frac{ab(a-b)^2}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)}-\frac{4(c-a)^2(b-c)^2(a-b)^2}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)(c^2+2ab)}$
Vậy ta cần chứng minh:
$\sum \frac{ab(a-b)^2}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)}-\frac{2(c-a)^2(b-c)^2(a-b)^2}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)(c^2+2ab)}\geq 0$
$\Leftrightarrow \sum \frac{ab(a-b)^2}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)}\geq \frac{2(c-a)^2(b-c)^2(a-b)^2}{(a^2+2bc)(b^2+2ac)(c^2+2ab)}$
$\Leftrightarrow \sum ab(a-b)^2(c^2+2ab)\geq 2(c-a)^2(b-c)^2(a-b)^2$$\Leftrightarrow [ab(a-b)^2(c^2+2ab)-2(c-a)^2(b-c)^2(a-b)^2]+ bc(b-c)^2(a^2+2bc)+ ca(b^2+2ac)(c-a)^2\geq 0$
$\Leftrightarrow [ab(a-b)^2(c^2+2ab)-2(c-a)^2(b-c)^2(a-b)^2]\geq 0(i)$
$\Leftrightarrow (a-b)^2[ab(c^2+2ab)-2(a-c)^2(b-c)^2]\geq 0$
Vì $ab\geq (a-c)(b-c)$ nên BĐT sẽ được chứng minh nếu ta chứng minh được
$(c^2+2ab)-2(a-c)(b-c)\geq 0$
$\Leftrightarrow c^2+2(ab-(a-c)(b-c))\geq 0(ii)$
Luôn đúng.
Ta có đpcm. Dấu $"="$ xảy ra chỉ khi $a=b=c$ hoặc $abc=0$
(i):Không được xài dấu tương đương ở đây.Nên ghi là do $ca(b^2+2ca)(c-a)^2+bc(a^2+2bc)(b-c)^2 \ge 0$ nên ta chỉ cần chứng minh $ab(c^2+2ab)(a-b)^2-2(a-b)^2(b-c)^2(c-a)^2 \ge 0$.
(ii):Phải giải thích tại sao ta lại có 1 BĐT luôn đúng.
Bài làm này khá giống với bài của thí sinh doxuantung nên sẽ xét sau.
Điểm tạm thời:8/10
S = 14 + 3*8 = 38
- tran thanh binh dv class yêu thích