Ta có: \(a+b+c\ge3\sqrt[3]{abc}\)
\(ab+bc+ca\ge3\sqrt[3]{a^2b^2c^2}\)
\(\Rightarrow\left(a+b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)\ge9abc\)(1)
Ta có: \(\left(a-b\right)^3+\left(b-c\right)^2+\left(c-a\right)^3\)
\(=\left(a-b\right)^3+3\left(a-b\right)^2\left(b-c\right)+3\left(a-b\right)\left(b-c\right)^2+\left(b-c\right)^3-\left(a-c\right)^3-3\left(a-b\right)^2\left(b-c\right)-3\left(a-b\right)\left(b-c\right)^2\)
\(=\left(a-b+b-c\right)^3-\left(a-c\right)^3-3\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(a-b+b-c\right)\)
\(=3\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)\)
Ta có: \(a-b+b-c+c-a\ge3\sqrt[3]{\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)}\)
\(\Leftrightarrow0\ge\sqrt[3]{\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)}\)
\(\Leftrightarrow0\ge3\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)\)
\(\Leftrightarrow9abc\ge9abc+3\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)\)(2)
Từ (1), (2) ta có: \(\left(a+b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)\ge9abc+3\left(a-b\right)\left(b-c\right)\left(c-a\right)\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)\ge9abc+\left(a-b\right)^3+\left(b-c\right)^3+\left(c-a\right)^3\)
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=c\)
