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\(\left(a^2+b^2+ab\right)^2-a^2b^2-b^2c^2-c^2a^2=\left(a^2+b^2+ab-ab\right)\left(a^2+b^2+2ab\right)-c^2\left(a^2+b^2\right)\)
\(=\left(a^2+b^2\right)\left(a+b\right)^2-c^2\left(a^2+b^2\right)=\left(a^2+b^2\right)\left(a+b-c\right)\left(a+b+c\right)\)
\(\left(a-b\right)\left(c-a\right)\left(c-b\right)\left(ab+bc+ca\right)\)
\(=a^2b^2\left(a-b\right)+b^2c^2\left(b-a+a-c\right)+c^2a^2\left(c-a\right)\)
\(=a^2b^2\left(a-b\right)+b^2c^2\left(b-a+a-c\right)+c^2a^2\left(c-a\right)\)
\(=a^2b^2\left(a-b\right)+b^2c^2\left(b-a\right)+b^2c^2\left(a-c\right)+c^2a^2\left(c-a\right)\)
\(=b^2\left(a-b\right)\left(a^2-c^2\right)+c^2\left(c-a\right)\left(a^2-b^2\right)\)
\(=b^2\left(a-b\right)\left(a-c\right)\left(a+c\right)+c^2\left(c-a\right)\left(a-b\right)\left(a+b\right)\)
\(=\left(a-b\right)\left(c-a\right)\left[-b^2\left(a+c\right)+c^2\left(a+b\right)\right]\)
\(=\left(a-b\right)\left(c-a\right)\left(-ab^2-b^2c+ac^2+bc^2\right)\)
\(=\left(a-b\right)\left(c-a\right)\left[a\left(c^2-b^2\right)+bc\left(c-b\right)\right]\)
\(=\left(a-b\right)\left(c-a\right)\left[a\left(c-b\right)\left(c+b\right)+bc\left(c-b\right)\right]\)
\(=\left(a-b\right)\left(c-a\right)\left(c-b\right)\left(ab+bc+ca\right)\)
\(\left(a+b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)-abc\)
\(=\left(a+b+c\right)\left(ab+bc\right)+\left(a+b+c\right)ac-abc\)
\(=\left(ab+b^2+bc\right)\left(a+c\right)+\left(a+c\right)ac+abc-abc\)
\(=\left(a+c\right)\left(ab+b^2+bc+ac\right)\)
\(=\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)\)
1.
\(2a^2b^2+2b^2c^2+2c^2a^2-a^4-b^4-c^4>0\\ \Leftrightarrow a^4+b^4+c^4-2a^2b^2-2b^2c^2-2c^2a^2< 0\\ \Leftrightarrow\left(a^4+b^4+c^4+2a^2b^2-2b^2c^2-2c^2a^2\right)-4a^2b^2< 0\\ \Leftrightarrow\left(a^2+b^2-c^2\right)^2-4a^2b^2< 0\\ \Leftrightarrow\left(a^2+b^2-c^2-2ab\right)\left(a^2+b^2-c^2+2ab\right)< 0\\ \Leftrightarrow\left[\left(a-b\right)^2-c^2\right]\left[\left(a+b\right)^2-c^2\right]< 0\\ \Leftrightarrow\left(a-b+c\right)\left(a-b-c\right)\left(a+b-c\right)\left(a+b+c\right)< 0\left(1\right)\)
Vì a,b,c là độ dài 3 cạnh của 1 tg nên \(\left\{{}\begin{matrix}a+c>b\\a-b< c\\a+b>c\\a+b+c>0\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a-b+c>0\\a-b-c< 0\\a+b-c>0\\a+b+c>0\end{matrix}\right.\)
Do đó \(\left(1\right)\) luôn đúng (do 3 dương nhân 1 âm ra âm)
Từ đó ta được đpcm