Lời giải:
Áp dụng hệ quả của BĐT AM-GM:
VT2=[a(a+1)1+b(b+1)1+c(c+1)1]2≥3(ab(a+1)(b+1)1+bc(b+1)(c+1)1+ca(a+1)(c+1)1)
⇔VT2≥3.abc(a+1)(b+1)(c+1)a2+b2+c2+a+b+c≥3.abc(a+1)(b+1)(c+1)a+b+c+ab+bc+ac
⇔VT2≥abc3−abc(a+1)(b+1)(c+1)3(abc+1) (1)
Ta sẽ cm (a+1)(b+1)(c+1)≥(1+3abc)3. Thật vậy:
Áp dụng BĐT AM-GM:
a+1a+b+1b+c+1c≥33(a+1)(b+1)(c+1)abc
a+11+b+11+c+11≥33(a+1)(b+1)(c+1)1
Cộng theo vế: ⇒3≥3(a+1)(b+1)(c+1)3(3abc+1)
⇒(a+1)(b+1)(c+1)≥(3abc+1)3 (2)
Từ (1),(2)⇒VT2≥abc3−abc(1+3abc)33(abc+1)=3a2b2c2(1+3abc)29=VP2
⇔VT≥VP (đpcm)
Dấu bằng xảy ra khi a=b=c=1