giả sử o=<x,y,z =<1
chứng minh rằng . \[(2^x+2^y+2^z)(2^-^x+2^-^y+2^-^z)=< 81/8 \]
Ta đi từ bổ đề sau:
Nếu \[a_1,a_2,....,a_k\in [m;n]m>0\] Thì \[k^2\le A=\sum_{i=1}^k a_i.\sum_{i=1}^k \frac{1}{a_i}\le \frac{k^2(m+n)^2}{4mn}\]
\[(*)\]Thật vậy theo \[AM-GM\] cho \[k\] số dương ta được .
\[\sum_{i=1}^k a_i\ge k\sqrt[k]{\prod_{i=1}^{k}a_i}\]
\[\sum_{i=1}^k \frac{1}{a_i}\ge k\sqrt[k]{\prod_{i=1}^{k}\frac{1}{a_i}}\]
Nhân vế theo vế ta được
\[\righ A\ge k^2(1)\].
\[(*)\] Xét hàn số :
\[f(x)=x^2-(m+n)x+mn\le 0\foral x\in[m;n]\] \[\righ x+\frac{mn}{x}\le (m+n)\]
\[\left{a_1+\frac{mn}{a_1}\le (m+n)\\......................\\ a_k+ \frac{mn}{a_k} \le (m+n)\]
Cộng vế theo vế ta được và áp dụng \[AM-GM\] ta được . .
\[\righ k(m+n)\ge \sum_{i=1}^k a_i+\sum_{i=1}^k mn\frac{1}{a_i}\ge 2\sqrt[2]{mn.A}\]
\[\righ A\le\frac{k^2(m+n)^2}{4mn}(2)\]
Từ \[(1)&(2)\] Ta được bổ đề chứng minh xong .
Chú ý bất đẳng thức cho quá yếu .Ta có thể làm kết quả mạnh hơn :
Dấu bằng không xảy ra bên phải :
Dành cho thi Đại học là được.
Làm mạnh nó bằng bài Olampic đồng bằng sông Cữu Long
\[a, \ b, \ c \ \in \ [1 \ ; \ 2] \\ CM: \\ (a+b+c)(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}) \leq 10 \]
\[LHS:=1+\frac{a}{b}+\frac{a}{c}+1+\frac{b}{a}+\frac{b}{c}+1+\frac{c}{a}+\frac{c}{b}\ \ (!)\]
\[gs:\ \ a\ge b\ge c\ \ \to 1\le \frac{a}{c}\le 2\]
Ta có :
\[(a-b)(b-c)=ab+bc\ge b^2+ac\]
\[\rightarrow \left{\frac{a}{c}+1\ge \frac{b}{c}+\frac{a}{b}\\1+\frac{c}{a}\ge \frac{b}{a}+\frac{c}{b}\ \ (!!)\]
\[(!)&(!!)\to LHS \le 5+2\(\frac{a}{c}+\frac{c}{a}\)\]
Xét hàm số :
\[y=x+\frac{1}{x}\ \ \ \ \ \ 1\le x\le 2\]
\[\ \ y'=1-\frac{1}{x^2}=\frac{x^2-1}{x^2}\ge 0 \ \ \forall x\ \ 1\le x\le 2\]
\[\to x+\frac{1}{x}\le \frac{5}{2}\]
\[\to LHS \le 10\]
Đẳng thức xảy ra khi :
\[\left{a=b=2\\c=1\\Cyclic\]