Чтобы доказать неравенство \(\frac{xy}{z} + \frac{xz}{y} + \frac{yz}{x} \geq x + y + z\), где \(x, y, z\) — неотрицательные числа, мы можем воспользоваться неравенством Cauchy-Schwarz.
Применим неравенство Cauchy-Schwarz к левой части:
\[ \left( \frac{xy}{z} + \frac{xz}{y} + \frac{yz}{x} \right) \left( x + y + z \right) \geq (xy + xz + yz)^2. \]
Раскроем это неравенство:
\[ \frac{xy}{z} + \frac{xz}{y} + \frac{yz}{x} \geq \frac{(xy + xz + yz)^2}{x + y + z}. \]
Теперь нам необходимо продемонстрировать, что
\[ (xy + xz + yz)^2 \geq (x + y + z)(x + y + z). \]
Рассмотрим левую и правую части:
Согласно неравенству (неравенство трёх средних):
\[ (x + y + z)^2 \leq 3(xy + xz + yz). \]
Если мы расширим оба выражения, мы получим:
\[ x^2 + y^2 + z^2 + 2(xy + xz + yz) \geq x^2 + y^2 + z^2 + xy + xz + yz. \]
Это является верным утверждением, поэтому мы получили, что исходное неравенство выполняется.
Таким образом, итоговое неравенство
\[ \frac{xy}{z} + \frac{xz}{y} + \frac{yz}{x} \geq x + y + z \]
верно для всех неотрицательных \(x, y, z\).