[tex]cot\frac{A}{2}+cot\frac{B}{2} \leq 2cot \frac{C}{2}\Leftrightarrow \frac{1}{tan\frac{A}{2}}+\frac{1}{tan\frac{B}{2}} \leq \frac{2}{tan\frac{C}{2}}\Leftrightarrow \frac{1}{tan\frac{A}{2}}+\frac{1}{tan\frac{B}{2}} \leq \frac{4}{tan\frac{A}{2}+tan\frac{B}{2}}[/tex](1)
Do A B C là 3 góc 1 tam giác
=> tanA/2 tanB/2 tanC/2 > 0
áp dụng BĐT $\frac{1}{x}+\frac{1}{y} \geq \frac{4}{x+y}$ với x;y dương
=>$\frac{1}{tan\frac{A}{2}}+\frac{1}{tan\frac{B}{2}} \geq \frac{4}{tan\frac{A}{2}+tan\frac{B}{2}}$
=>(1) xảy ra khi $\frac{1}{tan\frac{A}{2}}+\frac{1}{tan\frac{B}{2}} = \frac{4}{tan\frac{A}{2}+tan\frac{B}{2}}$
<=> [TEX]tan \frac{A}{2} =tan \frac{B}{2}[/TEX]
khi đó $2tan \frac{A}{2} \leq 2 tan \frac{C}{2}$
$\frac{2}{tan\frac{A}{2}} \leq \frac{2}{tan \frac{C}{2}}$
điều này chỉ đúng khi $tan \frac{A}{2}=tan\frac{C}{2}$
=>3 góc bằng nhau=>tam giác đều