Không mất tính tổng quát, giả sử 0 < a ≤ b ≤ c , suy ra
{ a 3 ≤ b 3 ≤ c 3 a 2 ≤ b 2 ≤ c 2 ⇒ { a 3 ≤ b 3 ≤ c 3 a 2 + b 2 ≤ a 2 + c 2 ≤ b 2 + c 2 ⇒ { a 3 ≤ b 3 ≤ c 3 b 2 + c 2 1 ≤ a 2 + c 2 1 ≤ a 2 + b 2 1
Sử dụng bất đẳng thức hoán vị:
+ ⎩ ⎨ ⎧ b 2 + c 2 a 3 + c 2 + a 2 b 3 + a 2 + b 2 c 3 ≥ ≥ a 2 + b 2 a 3 + b 2 + c 2 b 3 + c 2 + a 2 c 3 b 2 + c 2 a 3 + c 2 + a 2 b 3 + a 2 + b 2 c 3 ≥ ≥ a 2 + b 2 b 3 + b 2 + c 2 c 3 + c 2 + a 2 a 3 ⇒ b 2 + c 2 2 a 3 + c 2 + a 2 2 b 3 + a 2 + b 2 2 c 3 ≥ ≥ a 2 + b 2 a 3 + b 3 + b 2 + c 2 b 3 + c 3 + c 2 + a 2 c 3 + a 3 ⇒ ( đ pcm )
Dấu bằng xảy ra⇔ a=b=c >0