Cho a , b , c là 3 số thực dương thỏa mãn \(a^2+b^2+c^2=1\), tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P=\frac{1}{a^4+a^2b^2}+\frac{1}{b^4+a^2b^2}+\frac{32}{(1+c)^3}\)
Từ điều kiện ta có \(a,b,c\in (0;1)\) Theo bất đẳng thức Cauchy, ta có \(\frac{1}{a^4+a^2b^2}+\frac{1}{b^4+a^2b^2}\geq \frac{1}{a^4+2a^2b^2+b^4}=\frac{4}{(a^2+b^2)^2}=\frac{4}{(1-c^2)^2}\) Nên \(P\geq \frac{4}{(1-c^2)^2}+\frac{32}{(1+c^3)^3}\) Xét hàm số \(f(c)= \frac{4}{(1-c^2)^2}+\frac{32}{(1+c^3)^3} \ \ c\in (0;1)\) \(\Rightarrow f'(c)= \frac{16c}{(1-c^2)^2}-\frac{96}{(1+c^3)^3}=16.\frac{c(1+c)-6(1-c)^3}{(1-c)^3(1+c)^4}\) \(=16.\frac{(2c-1)-(3x^2-7c+6)}{(1-c)^3(1+c)^4}\) Ta có \(f'(c)=0\Leftrightarrow c=\frac{1}{2}\) Lập bảng biến thiên suy ra \(f(c)\geq f\left ( \frac{1}{2} \right )=\frac{448}{27}\)