a) Ta có
${{{{(a + b + c)}^2}} \over {{a^2} + {b^2} + {c^2}}} + {1 \over 2}({{{a^3} + {b^3} + {c^3}} \over {abc}} - {{{a^2} + {b^2} + {c^2}} \over {ab + bc + ca}}) \ge 4 \Leftrightarrow {{{{(a + b + c)}^2}} \over {{a^2} + {b^2} + {c^2}}} - 3 + {{{a^3} + {b^3} + {c^3}} \over {2abc}} - {3 \over 2} \ge {{{a^2} + {b^2} + {c^2}} \over {2\left( {ab + bc + ca} \right)}} - {1 \over 2} \Leftrightarrow - \sum {{{{{\left( {a - b} \right)}^2}} \over {{a^2} + {b^2} + {c^2}}}} + \sum {{{\left( {a + b + c} \right){{\left( {a - b} \right)}^2}} \over {4abc}}} \ge \sum {{{{{\left( {a - b} \right)}^2}} \over {4\left( {ab + bc + ca} \right)}}} $
$ \Leftrightarrow \sum {{{\left( {a - b} \right)}^2}\left( {{{a + b + c} \over {4abc}} - {1 \over {{a^2} + {b^2} + {c^2}}} - {1 \over {4\left( {ab + bc + ca} \right)}}} \right)} \ge 0$
Mỗi biểu thức trong ngoặc đều không âm, nên có đpcm
(bạn có thể dùng coccoc để kiểm tra)