Áp dụng bất đẳng thức $AM-GM$ ta được:
$a^2 + b^2 \geq 2\sqrt{(ab)^2} = 2ab$
$b^2 + 1 \geq 2\sqrt{b^2.1} = 2b$
$a^2 + 1 \geq 2\sqrt{a^2.1} = 2a$
Cộng vế theo vế ta được:
$2(a^2 +b^2 +1) \geq 2(ab + a + b)$
$\Leftrightarrow a^2 +b^2 + 1 \geq ab + a + b$
Vậy $a^2 + b^2 + 1 \geq ab + a + b$