Cho ba số thực dương a, b, c và thỏa mãn điều kiện a2 + b2 + c2 = 3.Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: \(S=\frac{a^3+b^3}{a+2b}+\frac{b^3+c^3}{b+2c}+\frac{c^3+a^3}{c+2a}\)
Trước tiên ta chứng minh BĐT: \(\frac{x^3+1}{x+2}\geq \frac{7}{18}x^2+\frac{5}{18}(x> 0)(*)\) \((*)\Leftrightarrow 18(x^3+1)\geq (x+2)(7x^2+5)\) \(\Leftrightarrow (x-1)^2(11x+8)\geq 0\) luôn đúng với mọi x>0, d ấu “=” sảy ra khi x=1 Áp dụng (*) cho x lần lượt là \(\frac{a}{b};\frac{b}{c};\frac{c}{a}\) \(\frac{a^3+b^3}{a+2b}\geq \frac{7a^2}{18}+\frac{5b^2}{18};\frac{b^3+c^3}{a+2b}\geq \frac{7b^2}{18}+\frac{5c^2}{18};\frac{c^3+a^3}{a+2b}\geq \frac{7c^2}{18}+\frac{5a^2}{18}\)
Từ các đảng thức trên suy ra \(S\geq \frac{12(a^2+b^2+c^2)}{18}=2\) Vậy MinS =2 khi a=b=c=1