Bài toán : Cho các số dương $ x ; y ; z $ thỏa mãn $ x(x+y+z) \ = \ 3yz$
Chứng minh bất đẳng thức : $ (x+y)^3 + (x+z)^3 + 3(x+y)(y+z)(z+x) \ \leq \ 5(y+z)^3$
Làm bài này lại nhớ 1 năm trước ngồi bất lực trong phòng thi
Lời giải : Đặt $ a= x+y ; b = x+z $
Ta có : $ x(x+y+z) \ = \ 3yz \Rightarrow x^2 + xy + xz + yz = 4yz \Rightarrow (x+y)(x+z) = 4yz$
Dễ thấy : $ (a-b)^2 = (y-z)^2 ; ab = 4yz $
Ta có : $ a^3 + b^3 = (a+b)( a^2 - ab +b^2 ) $
$ a+b \ \leq \ \sqrt{2(a^2 +b^2 )} = \sqrt{2((a-b)^2+ 2ab )} = \sqrt{2((y-z)^2+ 8yz )} =\sqrt{2((y+z)^2+ 4yz )} \ \leq \ \sqrt{4(y+z)^2 } = 2(y+z) (*) $
Và $ ( a^2 - ab +b^2 ) = (a-b)^2 + ab = (y-z)^2 + 4yz = (y+z)^2 (**)$
Từ $(*) ; (**) \Rightarrow a^3 + b^3 \ \leq \ 2(y+z)^3 \ \ (1)$
$ 3(x+y)(y+z)(z+x) = 12(yz)(y+z)= 3(4yz)(y+z) \ \leq \ 3(y+z)^2 (y+z) = 3(y+z)^3 \ \ (2)$
Từ $(1);(2)$ ta cộng các bất đẳng thức vế theo vế và suy ra điều phải chứng minh.
Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi supermember: 31-08-2013 - 12:46