Đặt a1=a;b1=2b thì (1) ⇔3a1+2b1a1+32a1+b1b1≥1
Đặt α=3a1;β=3b1⇔a21=α3;b21=β3
Ta sẽ chứng minh:
3a1+2b1a1≥α+2βα⇔(a1+2b1a1)2≥(α+2βα)3⇔(α+2β)3≥(a1+2b1)2⇔α3+8β3+6αβ(α+2β)≥a21+4b21+4a1b1
Ta có:
3αβ(α+2β)≥62(αβ)3=62a1b1⇒2β3+3αβ(α+β2)≥2a1b1⇒3a1+2b1a1≥α+2βα
Tương tự ta có:
32a1+b1b1≥2α+2ββ
Sử dụng bất đẳng thức AM - GM:
+⎩⎨⎧3a1+2b1a1≥α+2βα=2α(α+2β)2α≥≥α+(α+2β)2α=α+βα32a1+b1b1≥2α+ββ=2β(2α+β)2β≥≥β+(α+2β)2β=α+ββ⇒3a1+2b1a1+32a1+b1b1≥α+βα+α+ββ=1⇒(đpcm)
Dấu bừng xảy ra ⇔ (a,b) là một hoán vị của (x, 0) với x > 0