Giả sử : [TEX]a \geq b \geq c[/TEX] . Ta có:
[TEX]a <b + c \Rightarrow 2a < a + b + c = 2 \Rightarrow a < 1 \Rightarrow b < 1, c < 1.[/TEX]
Từ đó suy ra : [TEX]( 1 - a)(1 - b)(1 - c) > 0[/TEX] . Rút gọn ta đc:
[TEX]ab + bc + ca > 1 + abc ....................(1)[/TEX]
Ta lại có:
[TEX](a + b + c)^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2(ab + bc + ca)[/TEX]
[TEX]\Rightarrow 4 = a^2 + b^2 + c^2 + 2(ab + bc + ca) ........................(2)[/TEX]
Từ (1) và (2) suy ra:
[TEX]4 > a^2 + b^2 + c^2 + 2(1 + abc) \Rightarrow 4 > a^2 + b^2 + c^2 + 2 + 2abc[/TEX]
[TEX]\Rightarrow a^2 + b^2 + c^2 + 2abc < 2[/TEX]