S ≥ a b 2 + 4 1 bc + c 2 + b c 2 + 4 1 ca + ca 2 + c a 2 + 4 1 ab + b 2 ( a + b + c ) 2 . Ta sẽ chứng minh:
T = a b 2 + 4 1 bc + c 2 + b c 2 + 4 1 ca + ca 2 + + c a 2 + 4 1 ab + b 2 ≤ 2 1 ( a + b + c ) 2
Theo bất đẳng thức Cauchy-Schwars ta có:
T = a a ( b 2 + 4 1 bc + c 2 ) + b b ( c 2 + 4 1 ca + ca 2 ) + c c ( a 2 + 4 1 ab + b 2 ) ≤ ≤ ( a + b + c ) [ 4 3 abc + a 2 ( b + c ) + b 2 ( c + a ) + c 2 ( a + b ) ] ≤ ≤ 2 1 ( a + b + c ) 2
Trong đánh giá trên ta đã sử dụng bất đẳng thức
4 3 abc + a 2 ( b + c ) + b 2 ( c + a ) + c 2 ( a + b ) ≤ 4 1 ( a + b + c ) 2 ⇔ a 3 + b 3 + c 3 + 3 abc ≥ a 2 ( b + c ) + b 2 ( c + a ) + c 2 ( a + b )
(đúng theo Schur
S≥ab2+41bc+c2+bc2+41ca+ca2+ca2+41ab+b2(a+b+c)2. Ta sẽ chứng minh: