Cho ABC có độ dài ba cạnh là a,b,c và a+b+c = 1 . CMR :
[tex]\frac{13}{27} \leq a^2+b^2+c^2+4abc< \frac{1}{2}[/tex]
Giúp em với ạ, e cảm ơn
Theo schur ta có [tex]abc \geq \frac{(a+b+c)\left [4(ab+bc+ca)-(a+b+c)^2\right ]}{9}=\frac{4(ab+bc+ca)}{9}-\frac{1}{9}[/tex]
[tex]\Rightarrow A=a^2+b^2+c^2+4abc\geq a^2+b^2+c^2+\frac{16(ab+bc+ca)}{9}-\frac{4}{9}=(a+b+c)^2-\frac{2.3(ab+bc+ca)}{27}-\frac{4}{9}\geq 1-\frac{2(a+b+c)^2}{27}-\frac{4}{9}=\frac{13}{27}[/tex]
Dấu = khi [tex]a=b=c=\frac{1}{3}[/tex]
Lại có [tex]a+b+c > 2c[/tex] (theo BĐT tam giác)
[tex]\Rightarrow \frac{1}{2} > c[/tex]
Tương tự [tex]\Rightarrow \frac{1}{2} > b ;\frac{1}{2} > a\Rightarrow (\frac{1}{2}-a)(\frac{1}{2}-b)(\frac{1}{2}-c)>0\Leftrightarrow -abc+\frac{ab}{2}+\frac{bc}{2}+\frac{ca}{2}+\frac{1}{8}-\frac{a+b+c}{4}> 0[/tex]
[tex]\Leftrightarrow 2(ab+bc+ca)+\frac{1}{2}>4abc+1[/tex]
[tex]\Leftrightarrow a^2+b^2+c^2+2(ab+bc+ca)+\frac{1}{2}-1>4abc+a^2+b^2+c^2[/tex]
[tex]\Leftrightarrow (a+b+c)^2-1+\frac{1}{2}> 4abc+a^2+b^2+c^2[/tex]
[tex]\Leftrightarrow \frac{1}{2}> 4abc+a^2+b^2+c^2[/tex]