Здравствуйте, Тимофеев Алексей Валентинович!
Преобразуем выражение следующим образом:
Теперь воспользуемся неравенством о средних, согласно которому для любого набора положительных вещественных чисел
x[sub]1[/sub],...x[sub]n[/sub] и для любых вещественных
p,
q,
p<q справедливо соотношение
(причём равенство достигается только при
x[sub]1[/sub] = x[sub]2[/sub] = ... = x[sub]n[/sub]), то есть среднее степенное монтонно возрастает с ростом степени. В частности, для
p = -1 (среднее гармоническое) и
q = 1 (среднее арифметическое) имеем
или
В нашем случае
поэтому
причём равенство достигается только при
a = b = c = 1/3.