Lời giải:
Xét hiệu: $a^3+b^3-ab(a+b)=(a-b)^2(a+b)\geq 0$ với mọi $a,b>0$
$\Rightarrow a^3+b^3\geq ab(a+b)$
Hoàn toàn tương tự: $b^3+c^3\geq bc(b+c); c^3+a^3\geq ca(c+a)$
Do đó:
$2a^3+b^3+c^3+2=(a^3+b^3)+(a^3+c^3)+2abc\geq ab(a+b)+ac(a+c)+2abc$
$=a(ab+b^2+ac+c^2+2bc)=a[(b^2+c^2+2ab+a(b+c)]=a[(b+c)^2+a(b+c)]$
$=a(b+c)(a+b+c)$
$\Rightarrow \frac{1}{2a^3+b^3+c^3+2}\leq \frac{1}{a(b+c)(a+b+c)}=\frac{bc}{(b+c)(a+b+c)}$
Áp dụng BĐT AM-GM: $bc\leq \frac{(b+c)^2}{4}$ nên:
$\frac{1}{2a^3+b^3+c^3+2}\leq \frac{b+c}{4(a+b+c)}$
Tương tự với các phân thức còn lại:
$\Rightarrow \sum \frac{1}{2a^3+b^3+c^3+2}\leq \frac{2(a+b+c)}{4(a+b+c)}=\frac{1}{2}$
(đpcm)
Dấu "=" xảy ra khi $a=b=c=1$
