Ta có: \(a+b=3\Leftrightarrow\left(a+b\right)^2=9\)
\(a^2+b^2\ge\frac{9}{2}\)
\(\Leftrightarrow2a^2+2b^2\ge a^2+2ab+b^2\)
\(\Leftrightarrow a^2-2ab+b^2\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2\ge0\forall a,b\)
\(\Rightarrow a^2+b^2\ge\frac{9}{2}\)
\(a^2+b^2\ge\frac{\left(a+b\right)^2}{2}=\frac{3^2}{2}=\frac{9}{2}\) (đpcm)
Dấu "=" xảy ra khi \(a=b=\frac{3}{2}\)