Không mất tính tổng quát, giả sử [TEX]a \geq b \geq c[/TEX]
Áp dụng BĐT
x4+y4≤(x+y)4∀x,y≥0 ta có:
(a−b)4+(b−c)4+(c−a)4≤(a−b+b−c)4+(c−a)4=2(c−a)4≤2.24=25=32
Dấu "=" xảy ra chẳng hạn tại
(a,b,c)=(2,0,0)
Đặt [TEX]d=(a,b);a=dx,b=dy[/TEX]
Khi đó ta có:
a2+b2+4a⋮ab⇒b2⋮a⇒d2y2⋮dx⇒d⋮x
a2+b2+4a⋮ab⇒d2x2+d2y2+4dx⋮d2xy⇒4dx⋮d2⇒4x⋮d
Mà b lẻ nên [TEX](4,d)=1 \Rightarrow x \vdots d \Rightarrow x=d \Rightarrow a=d^2[/TEX](đpcm)