Vì $a,b,c$ là ba cạnh của tam giác nên mẫu số các phân thức đều dương.
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz (Engel) :
$$LHS \text{(Left Hand Side)} = \sum \dfrac{a^2}{2ab+2ac-a^2} \ge \dfrac{(a+b+c)^2}{4(ab+bc+ca)-(a^2+b^2+c^2)}$$
Ta cần chứng minh:
$$\dfrac{(a+b+c)^2}{4(ab+bc+ca)-(a^2+b^2+c^2)} \ge 1\\
\leftrightarrow (a+b+c)^2\ge -(a^2+b^2+c^2) +4(ab+bc+ca)\\
\leftrightarrow 2(a^2+b^2+c^2)-2(ab+bc+ca) \ge 0\\
\leftrightarrow (b-c)^2+(c-a)^2+(a-b)^2 \ge 0 \text{(True)}$$
Hoàn tất chứng minh. Equa xảy ra khi và chỉ khi $a=b=c$