(1)⇔S2≥6⇔3−(2a+b)2−(2b+c)2−(2c+a)2++2cyc∑1−(2a+b)2.1−(2b+c)2≥6⇔2cyc∑1−(2a+b)21−(2b+c)2−21(ab+bc+ca)≥27
Ta có:
1−(2a+b)2=2a2+b2+c2+21−(2a+b)2=4(a−b)2+21(1+c2)
Biến đổi rồi sử dụng bất đẳng thức CBS:
1−(2a+b)21−(2b+c)2=4(a−b)2+21(1+c2)4(c−b)2+21(1+a2)≥≥4(a−b)(c−b)−2(1+c2)(1+a2)≥≥41(b2+ca−ab−bc)+21(1+ca)
Từ đó suy ra
2cyc∑1−(2a+b)21−(2b+c)2−21(ab+bc+ca)≥≥21(a2+b2+c2)+3=27