Đề bài. Cho các số thực dương a,b,c thỏa mãn: abc=1. Chứng minh rằng:
[TEX] \frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}+\frac{3}{a+b+c} \geq 4[/TEX]
Lời giải. Dùng AM-GM có
[TEX]\frac{a}{b}+\frac{a}{b}+\frac{b}{c} \ge 3\sqrt[3]{\frac{a^2b}{b^2c}} = 3\sqrt[3]{\frac{a^3}{abc}}=3a[/TEX]
[TEX]\frac{b}{c}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a} \ge 3\sqrt[3]{\frac{b^2c}{c^2a}} = 3\sqrt[3]{\frac{b^3}{abc}}=3a[/TEX]
[TEX]\frac{c}{a}+\frac{c}{a}+\frac{a}{b} \ge 3\sqrt[3]{\frac{c^2a}{a^2b}} = 3\sqrt[3]{\frac{c^3}{abc}}=3a[/TEX]
Cộng vế với với thu được
[TEX]\frac{a}{b}+\frac{b}{c} +\frac{c}{a} \ge a+b+c[/TEX]
Ta thấy
[TEX]\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}+\frac{3}{a+b+c} \ge \left( a+b+c \right)+\frac{3}{a+b+c}=\left(\frac{a+b+c}{3}+ \frac{3}{a+b+c} \right) +\frac{2 \left( a+b+c \right)}{3} \ge 2+2=4[/TEX]
Đó chính là điều cần chứng minh.