$a^2+b^2+c^2 ≥ ab+ bc + ca$
⇔ $2a^2+2b^2+2c^2 ≥ 2ab+ 2bc + 2ca$
⇔ $2a^2+2b^2+2c^2 - ( 2ab+ 2bc + 2ca) ≥ 0$
⇔ $(a^2-2ab+b)^2+(b^2-2bc+c^2)+(c^2-2ac+a^2) ≥ 0$
⇔ $(a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2 ≥ 0$
Ta có:
$(a-b)^2 ≥ 0,∀a,b$
$(b-c)^2 ≥ 0,∀b,c$
$(c-a)^2 ≥ 0,∀a,c$
⇒ $(a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2 ≥ 0$ ( luôn đúng)
hay $a^2+b^2+c^2 ≥ ab+ bc + ca$ $∀a,b,c$
Dấu "=" xảy ra ⇔ $ a=b=c$