Ta có
a2+b2a+b=a+b2+(a−b)22(a+b)≥a+b2+(a−b)22(a+b+c)
suy ra
∑a2+b2a+b≥(a+b+c)+a2+b2+c2−(ab+bc+ca)a+b+c
Ta cần chứng minh
(a+b+c)+a2+b2+c2−(ab+bc+ca)a+b+c≥3
⟺2(a2+b2+c2)+(ab+bc+ca)≥3(a+b+c)=√3(a2+b2+c2)(a+b+c)
⟺(a+b+c)2+3(a2+b2+c2)2≥√3(a2+b2+c2)(a+b+c)
nhưng đây là điều hiển nhiên đúng vì theo BĐT Cô-si.