+ Ta có bất đẳng thức ∣u.v∣≤∣u∣.∣v∣ đẳng thức xảy ra ⇔∣cos(uv)∣=1⇔uv cùng phương + Áp dụng bất đẳng thức trên cho 2 vector u=(a;2a;1),v=(1;2b;c) ta được: (a+2ab+c)2=(∣∣∣a.1+2a.2b+1.c∣∣∣)2≤(a2+(2a)2+12)2.(12+(2b)2+c2)2⇒(a+2ab+c)2≤(a+1)2(1+2b+c2) ⇒(a+1a+2ab+c)2≤1+2b+c2(1) + Tương tự có (b+1b+2bc+a)2≤1+2c+a2(2);(c+1c+2ca+b)2≤1+2a+b2(3) + Cộng theo vế (1),(2),(3) ta được P≤3+2(a+b+c)+a2+b2+c2=6+2(a+b+c)≤6+23.a2+b2+c2=6+23.3=12(4)
+ Đẳng thức ở (1) xảy ra ⇔1a=2b2a=c1⇔1a2=ba=c21⇔1a=b1∧1a=c1⇔1a=b1=c1
+ Tương tự ở (2), (3) nên đẳng thức (4): P=12⇔⎩⎨⎧1a=b1=c1∧1b=c1=a1∧1c=a1=b1a>0∧b>0∧c>0∧a2+b2+c2=3 ⇔{b=c∧ab=1;c=a∧bc=1;a=b∧ca=1a>0;b>0;a2+b2+c2=3 ⇔⎩⎨⎧a=b=c>0c2=b2=c2=1⇔a=b=c=1a2+b2+c2=3 Vậy MaxP=12⇔a=b=c=1