Ta có:
\(a^2+b^2+\left(\frac{ab+1}{a+b}\right)^2\ge2\)
\(\Leftrightarrow a^2+b^2+2ab+\left(\frac{ab+1}{a+b}\right)^2\ge2\left(ab+1\right)\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b\right)^2-2\left(a+b\right).\frac{ab+1}{a+b}+\left(\frac{ab+1}{a+b}\right)^2\ge0\)
\(\Leftrightarrow\left(a+b-\frac{ab+1}{a+b}\right)^2\ge0\)
Bất đẳng thức cuối luôn đúng, ta ta biến đổi tương đương nên bất đẳng thức ban đầu cũng đúng.
Ta có đpcm.