Đặt \(\hept{\begin{cases}a=x-2\\b=y-2\\c=z-2\end{cases}}\left(a,b,c>0\right)\)
Lúc đó giả thiết được viết lại thành \(\frac{1}{a+2}+\frac{1}{b+2}+\frac{1}{c+2}=1\)và ta cần chứng minh \(abc\le1\)
Ta có: \(\frac{1}{a+2}=1-\frac{1}{b+2}-\frac{1}{c+2}=\frac{1}{2}-\frac{1}{b+2}+\frac{1}{2}-\frac{1}{c+2}\)
\(=\frac{b}{2\left(b+2\right)}+\frac{c}{2\left(c+2\right)}\ge2\sqrt{\frac{bc}{4\left(b+2\right)\left(c+2\right)}}\)(Theo bất đẳng thức Cauchy cho 2 số dương) (1)
Hoàn toàn tương tự: \(\frac{1}{b+2}\ge2\sqrt{\frac{ca}{4\left(c+2\right)\left(a+2\right)}}\)(2) ; \(\frac{1}{c+2}\ge2\sqrt{\frac{ab}{4\left(a+2\right)\left(b+2\right)}}\)(3)
Nhân theo vế 3 bất đẳng thức (1), (2), (3), ta được:
\(\frac{1}{\left(a+2\right)\left(b+2\right)\left(c+2\right)}\ge\frac{abc}{\sqrt{\left(a+2\right)^2\left(b+2\right)^2\left(c+2\right)^2}}\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{\left(a+2\right)\left(b+2\right)\left(c+2\right)}\ge\frac{abc}{\left(a+2\right)\left(b+2\right)\left(c+2\right)}\Leftrightarrow abc\le1\)(đpcm)
Đẳng thức xảy ra khi \(x=y=z=3\)
