\(b^2+3=b^2+ab+bc+ca=\left(b+c\right)\left(a+b\right)\)
Tương tự với các mẫu thức khác, ta có :
\(P=\frac{a^3}{\left(b+c\right)\left(a+b\right)}+\frac{b^3}{\left(c+a\right)\left(b+c\right)}+\frac{c^3}{\left(c+a\right)\left(a+b\right)}\)
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy :
\(\frac{a^3}{\left(b+c\right)\left(a+b\right)}+\frac{b+c}{8}+\frac{a+b}{8}\ge3\sqrt[3]{\frac{a^3\left(b+c\right)\left(a+b\right)}{64\left(b+c\right)\left(a+b\right)}}=\frac{3a}{4}\)
Tương tự ta có :
\(\frac{b^3}{\left(c+a\right)\left(b+c\right)}+\frac{c+a}{8}+\frac{b+c}{8}\ge\frac{3b}{4}\)
\(\frac{c^3}{\left(c+a\right)\left(a+b\right)}+\frac{c+a}{8}+\frac{a+b}{8}\ge\frac{3c}{4}\)
Cộng theo vế của các bđt ta được :
\(P+2\left(\frac{a+b}{8}+\frac{b+c}{8}+\frac{c+a}{8}\right)\ge\frac{3\left(a+b+c\right)}{4}\)
\(\Leftrightarrow P\ge\frac{3\left(a+b+c\right)}{4}-\left(\frac{a+b}{4}+\frac{b+c}{4}+\frac{c+a}{4}\right)\)
\(\Leftrightarrow P\ge\frac{3\left(a+b+c\right)}{4}-\frac{2\left(a+b+c\right)}{4}\)
\(\Leftrightarrow P\ge\frac{a+b+c}{4}\)
Ta có bđt quen thuộc : \(\left(a+b+c\right)^2\ge3\left(ab+bc+ca\right)=3\cdot3=9\)
\(\Leftrightarrow a+b+c\ge3\)
Do đó \(P\ge\frac{3}{4}\)( đpcm )
Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow a=b=c=1\)
