Question Number 221399 by Nicholas666 last updated on 02/Jun/25

$$ \\ $$$$\:\:\:\:\:\boldsymbol{\mathrm{let}}\:\boldsymbol{{a}},\boldsymbol{{b}}\:\geqslant\:\mathrm{0}\:\boldsymbol{\mathrm{and}}\:\boldsymbol{{a}}\:+\:\boldsymbol{{b}}\:+\:\boldsymbol{{ab}}\:=\:\mathrm{3} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\boldsymbol{\mathrm{show}}\:\boldsymbol{\mathrm{that}}; \\ $$$$\:\:\frac{\mathrm{38}}{\mathrm{55}}\:\leqslant\:\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{{a}}^{\mathrm{2}} \:+\:\mathrm{2}}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{{b}}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{2}}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{{a}}^{\mathrm{2}} \:+\:\boldsymbol{{b}}^{\mathrm{2}} \:+\:\mathrm{1}}\:\leqslant\:\mathrm{1}\:\:,\:\:\:\:\:\:\: \\ $$$$\:\:\frac{\mathrm{463}}{\mathrm{812}}\:\leqslant\:\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{{a}}^{\mathrm{3}} \:+\:\mathrm{2}}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{{b}}^{\mathrm{3}} \:+\:\mathrm{2}}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{{a}}^{\mathrm{3}} \:+\:\boldsymbol{{b}}^{\mathrm{3}} \:+\:\mathrm{1}}\:\leqslant\:\mathrm{1}\:\:\:,\:\:\:\:\:\:\:\: \\ $$$$\:\:\frac{\mathrm{193}}{\mathrm{308}}\:\leqslant\:\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{{a}}^{\mathrm{2}} \:+\:\mathrm{2}}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{{b}}^{\mathrm{3}} \:+\:\mathrm{2}}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{{a}}^{\mathrm{3}} \:+\:\boldsymbol{{b}}^{\mathrm{2}} \:+\:\mathrm{1}}\:\:\:\leqslant\mathrm{1}\:\:,\:\:\:\: \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\boldsymbol{\mathrm{and}} \\ $$$$\:\:\frac{\mathrm{463}}{\mathrm{812}}\:\leqslant\:\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{{a}}^{\mathrm{2}} \:+\:\mathrm{2}}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{{b}}^{\mathrm{3}} \:+\:\mathrm{2}}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{{a}}^{\mathrm{2}} \:+\:\boldsymbol{{b}}^{\mathrm{3}} \:+\:\mathrm{1}}\:\leqslant\:\frac{\mathrm{11}}{\mathrm{10}}\:\:\:\:\:\:\:\:\: \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\: \\ $$