Lời giải:
Do $x,y>1$ nên $x-1, y-1>0\Rightarrow \frac{x^2}{y-1}>0; \frac{y^2}{x-1}>0$
Áp dụng BĐT AM-GM cho các số dương ta có:
$\frac{x^2}{y-1}+4(y-1)\geq 4x$
$\frac{y^2}{x-1}+4(x-1)\geq 4y$
Cộng theo vế và thu gọn ta có:
$P+4(x+y)-8\geq 4(x+y)$
$\Leftrightarrow P\geq 8$
Vậy $P_{\min}=8$. Dấu "=" xảy ra khi $x=y=2$