Cho các số thực không âm a,b,c thỏa mãn a+b+c=1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
M=3(a2b2+b2c2+c2a2)+3(ab+bc+ca)+2
Đặt t=ab+bc+ca (t≥0), ta có:
a2+b2+c2 ≥ ab+b+ca
=>1=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(ab+bc+ca) ≥3(ab+bc+ca)=3t
=>a2+b2+c2=1-2t và t≤
Ngoài ra theo cô si ta có:
t2=(ab+bc+ca)2 ≤ 3(a2b2+b2c2+c2a2) => M ≥ t2+3t+2
Xét hàm số f(t)=t2+3t+2 trên tập D=[0;], ta có:
f'(t)=2t+3-
f''(t)=2-≤0, t ∈D => f'(t) là hàm nghịch biến trên D
=> f'(t)≥f()=-2 >0 => f(t) là hàm đồng biến trên D
=> f(t)≥f(0)=2
Vậy ta được Mmin=2 đạt được khi t=0, tức là a,b,c không âm thỏa mãn:
<=> a,b,c là một trong các bộ số (0;0;1); (0;1;0); (1;0;0)