Câu 7. Cho $a,b,c$ là các số thực dương thỏa mãn $ab+bc+ca+2abc=1$. Chứng minh rằng
$$\sum \frac{a(a+1)}{(2a+1)^2} \leqslant \frac{9}{16}$$
Đặt $t=a+b+c$
Từ giả thiết $1\leq \frac{t^2}{3}+\frac{2t^3}{27}\rightarrow t\geq \frac{3}{2}$
$\sum \frac{a(a+1)}{(2a+1)^2}$
$=\frac{1}{4}\sum \left ( 1-\frac{1}{(2a+1)^2} \right )$
$=\frac{3}{4}-\frac{1}{4}\sum \frac{1}{(2a+1)^2}$
$\leq \frac{3}{4}-\frac{1}{4}\sum \frac{1}{(2a+1)(2b+1)}$
Ta đi chứng minh $\sum \frac{1}{(2a+1)(2b+1)}\geq \frac{3}{4}$
Bất đẳng thức này tương đương
$\frac{2\sum a+3}{8abc+4\sum ab+2\sum a+1}\geq \frac{3}{4} \Leftrightarrow \frac{2\sum a+3}{4(1-\sum ab)+4\sum ab+2\sum a+1} \geq \frac{3}{4}$
$\Leftrightarrow \frac{2t+3}{5+2t}\geq \sum \frac{3}{4}\Leftrightarrow t\geq \frac{3}{2}$ (đúng)
Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=1.5$