Bổ đề:
Với a,b là những số thực không âm ta có:
$$2(a^{m+n}+b^{m+n}) \ge (a^m+b^m)(a^n+b^n)$$
Trong đó : $m,n \in N*$
Cm = cách biến đổi tương đương.
Áp dụng:
$$(a+b)(a^2+b^2) \le 2(a^3+b^3) \le \dfrac{1}{2}(a^2+b^2)(a^3+b^3) \le a^5+b^5$$.
Dấu = khi $a=b=\sqrt{2}.$