Có: $ab \le \dfrac{{{{\left( {a + b} \right)}^2}}}{4} = 1$. Do đó BĐT cần chứng minh tương đương với: ${a^a}{b^b} \le 1\,\,\,\,\left( 1 \right)$Bài 69:Cho $a,b \ge 0$ thỏa mãn:$a+b=2$.Chứng minh rằng:
$$a^{a}b^{b}+3ab \le 4$$
Lấy $ln$ 2 vế của (1) ta được: $a\ln a + b\ln b \le 0\,\,\,\,\left( 2 \right)$
Xét hàm số: $f\left( t \right) = t\ln t$ có $f'\left( t \right) = \ln t + \dfrac{1}{t} \Rightarrow f''\left( t \right) = \dfrac{1}{t} - \dfrac{1}{{{t^2}}} = \dfrac{{t - 1}}{{{t^2}}}$
Nếu $0 < t \le 1 \Rightarrow f''\left( t \right) \le 0$, áp dụng BĐT tiếp tuyến ta được:
$f\left( a \right) \le f'\left( 1 \right)\left( {a - 1} \right) + f\left( 1 \right) = a - 1;\,\,\,\,f\left( b \right) \le f'\left( 1 \right)\left( {b - 1} \right) + f\left( 1 \right) = b - 1$
Cộng lại được: $f\left( a \right) + f\left( b \right) \le a + b - 2 = 0$ suy ra (2) đúng. Ta có đpcm. Dấu "=" xảy ra $ \Leftrightarrow a = b = 1$
Trường hợp $2 > t \ge 1$, áp dụng thêm BĐT cát tuyến. Có thể tham khảo ở đây: http://diendantoanho...opic=62865&st=0