Cho các số a, b, c không âm sao cho tổng hai số bất kì đều dương. Chứng minh rằng: \(\sqrt{\frac{a}{b+c}}+\sqrt{\frac{b}{a+c}}+\sqrt{\frac{c}{a+b}}+\frac{9\sqrt{ab+bc+ca}}{a+b+c}\geq 6\)
Đặt \(P=\sqrt{\frac{a}{b+c}}+\sqrt{\frac{b}{a+c}}+\sqrt{\frac{c}{a+b}}+\frac{9\sqrt{ab+b+ca}}{a+b+c}\) Giả sử \(a\geq b\geq c\), khi đó \(\sqrt{\frac{ab}{a+c}}+\sqrt{\frac{ac}{a+b}}\geq \sqrt{\frac{b.b}{b+c}}+\sqrt{\frac{c.c}{c+b}}=\sqrt{b+c}\) Suy ra \(\sqrt{\frac{b}{a+c}}+\sqrt{\frac{c}{a+b}}\geq \sqrt{\frac{b+c}{a}}\) Đặt \(t=b+c\) thì \(P\geq \sqrt{\frac{a}{t}}+\sqrt{\frac{t}{a}}+\frac{9\sqrt{at}}{a+t}\) Ta có \(\sqrt{\frac{a}{t}}+\sqrt{\frac{t}{a}}+\sqrt{\frac{9\sqrt{at}}{a+t}}=\frac{a+t}{\sqrt{at}}+\frac{9\sqrt{at}}{a+t}\geq 6\) (AM-GM). Do đó P \(\geq\) 6 (đpcm). Đẳng thức xảy ra khi a + t = \(3\sqrt{at}\) và chẳng hạn một bộ (a, b, c) thỏa mãn là \((a,b,c)=\left ( \frac{7+3\sqrt{5}}{2} ;1;0\right )\)