cho a,b,c >0 thỏa mãn ab+bc+ca=1. CMR $\sum \frac{a}{b^{2}+c^{2}+2}\geq \frac{3\sqrt{3}}{8}$
Trước hết ta có:
$P= \sum \dfrac{a}{b^2+c^2+2}= \sum \dfrac{a}{(b+c)(2a+b+c)} $
ta cần chứng minh BDT:
$\sum \dfrac{a}{(b+c)(2a+b+c)} \ge \dfrac{3\sqrt{3(ab+bc+ca)}}{8}$
Dễ dàng nhận thấy đây là 1 BDT đồng bậc. Do vậy ta chuẩn hoá: $a+b+c=1$
Và ta sẽ chứng minh BDT mạnh hơn 1 chút:
$\sum \dfrac{a}{(b+c)(2a+b+c)} \ge \dfrac{3}{8}$
Xét:
$\sum \dfrac{a}{(b+c)(2a+b+c)} -a = \dfrac{a}{1-a^2}-a = \dfrac{a^3}{1-a^2}= \dfrac{a^3}{(b+c)(2a+b+c)}$
Mà: $ \left[ \sum \dfrac{a^3}{(b+c)(2a+b+c)} \right]. \left[ \sum \dfrac{a(2a+b+c)}{b+c} \right] \ge \left[ \sum \dfrac{a^2}{b+c} \right] ^2$
Đến đây đặt: $t= \sum \dfrac{a^2}{b+c} \ge \dfrac{a+c+b}{2} \ge \dfrac{\sqrt{3(ab+bc+ca)}}{2}$
Thì: $VT \ge \dfrac{t^2}{2t+1}$
Hàm này đồng biến trên $\left[ \dfrac{\sqrt{3}}{2}; + \infty \right]$
nên ta có đpcm.
Dấu đẳng thức khi $a=b=c= \dfrac{1}{\sqrt{3}}$