Bổ đề: \(\sqrt{u-1}+\sqrt{v-1}\le\sqrt{uv}\left(u,v\ge1\right)\)(*)
Thật vậy: (*)\(\Leftrightarrow u+v-2+2\sqrt{\left(u-1\right)\left(v-1\right)}\le uv\Leftrightarrow\left(u-1\right)\left(v-1\right)+1\ge2\sqrt{\left(u-1\right)\left(v-1\right)}\)(đúng theo bất đẳng thức AM - GM)
Áp dụng bổ đề (*), ta được: \(\sqrt{a-1}+\sqrt{b-1}+\sqrt{c-1}\le\sqrt{\left(ab+1\right)-1}+\sqrt{c-1}\le\sqrt{c\left(ab+1\right)}\)
Đẳng thức xảy ra khi \(\hept{\begin{cases}ab\left(c-1\right)=1\\\left(a-1\right)\left(b-1\right)=1\end{cases}}\)
