Ta sẽ chứng minh bài toán tổng quát: a4b+b4c+c4a≤2563125(a+b+c)5
Giả sử a=max(a;b;c) ta sẽ chứng minh: a4b+b4c+c4a≤(a+c2)4(b+c2)(1)
Thật vậy:
(1)⇔c(a42+2a3b+a3c+32a2bc+34a2c2+12abc2−34ac3−b4+bc316+c416)≥0
Điều này luôn đúng do c≥0 và 34a2c2+2a3b≥34ac3+b4
Vậy ta chỉ cần chứng minh: x4y≤2563125(x+y)5, với x=a+c2,y=b+c2.
Điều này hiển nhiên đúng theo AM-GM: 3125(x4)4.y≤(x+y)5
Dấu bằng xảy ra tại a=4b,c=0.