已知a,b,c均为正数,证明:a2+b2+c2+(1a+1b+1c)2≥6 3,并确定a,b,c为何值时,等号成立.
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证明:

(证法一)

因为a,b,c均为正数,由平均值不等式得 {a2+b2+c2≥3(abc)231a+1b+1c≥3(abc)-13①

所以 (1a+1b+1c)2≥9(abc)-23②(

故 a2+b2+c2+(1a+1b+1c)2≥3(abc)23+9(abc)-23.

又 3(abc)23+9(abc)-23≥227=63③

所以原不等式成立

当且仅当a=b=c时,①式和②式等号成立.当且仅当 3(abc)23=9(abc)-23时,③式等号成立.

即当且仅当a=b=c= 314时,原式等号成立.

(证法二)

因为a,b,c均为正数,由基本不等式得 {a2+b2≥2abb2+c2≥2bcc2+a2≥2ac

所以a2+b2+c2≥ab+bc+ac①

同理 1a2+1b2+1c2≥1ab+1bc+1ac②

故 a2+b2+c2+(1a+1b+1c)2③

≥ab+bc+ac+31ab+31bc+31ac

≥63所以原不等式成立.

当且仅当a=b=c时,①式和②式等号成立,当且仅当a=b=c,(ab)2=(bc)2=(ac)2=3时,③式等号成立.

即当且仅当a=b=c= 314时,原式等号成立