Bài 2:
Áp dụng BĐT quen thuộc $x^2+y^2+z^2 \ge xy+yz+zx$,ta có :
$\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2} \ge \frac{1}{ab}+\frac{1}{bc}+\frac{1}{ca}=\frac{a+b+c}{abc}=\frac{(a+b+c)^2}{abc(a+b+c)}$
$\Rightarrow \frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2} \ge \frac{(a+b+c)^2}{abc(a+b+c)}~~~~~~(1)$
Mặt khác,áp dụng BĐT $(a+b+c)^2 \ge 3(ab+bc+ca)$, ta có :
$(ab+bc+ca)^2 \ge 3abc(a+b+c) \Rightarrow abc(a+b+c) \le \frac{(ab+bc+ca)^2}{3}~~~~~(2)$
Từ $(1)$ và $(2)$ suy ra:$\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2} \ge \frac{3(a+b+c)^2}{(ab+bc+ca)^2}~~~~~~(3)$
Áp dụng BĐT AM-GM ta lại có:$(a+b+c)^2=a^2+b^2+c^2+ab+bc+ca+ab+bc+ca\ge 3.\sqrt[3]{(a^2+b^2+c^2)(ab+bc+ca)^2}$
$\Rightarrow (a+b+c)^6 \ge 27(a^2+b^2+c^2)(ab+bc+ca)^2$
$\Rightarrow 3^4.(a+b+c)^2 \ge 27(a^2+b^2+c^2)(ab+bc+ca)^2$ (Do $a+b+c=3$)
$\Rightarrow 3(a+b+c)^2\ge (a^2+b^2+c^2)(ab+bc+ca)^2~~~~(4)$
Từ $(3)$ và $(4)$ ta suy ra:
$\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2} \ge a^2+b^2+c^2$
Dấu $ = $ xảy ra khi $a=b=c=1$.
- Yagami Raito và canhhoang30011999 thích