Question Number 7507 by Master Moon last updated on 01/Sep/16
$$\boldsymbol{{Given}}\:\boldsymbol{{r}},\:\boldsymbol{{t}},\:\boldsymbol{{j}}\:>\mathrm{0}\:\boldsymbol{{and}}\:\boldsymbol{{n}}\geqslant\mathrm{1};\:\boldsymbol{{Prove}}\:\boldsymbol{{that}} \\ $$$$\frac{\left[\underset{\boldsymbol{{p}}_{\mathrm{1}} =\mathrm{1}} {\overset{\boldsymbol{{n}}} {\sum}}\left(\boldsymbol{{p}}_{\mathrm{1}} ^{\boldsymbol{{r}}} +\boldsymbol{{r}}\right)+\underset{\boldsymbol{{p}}_{\mathrm{2}} =\mathrm{1}} {\overset{\boldsymbol{{n}}} {\sum}}\left(\boldsymbol{{p}}_{\mathrm{2}} ^{\boldsymbol{{t}}} +\boldsymbol{{t}}\right)\right]^{\mathrm{2}} }{\boldsymbol{{n}}^{\mathrm{2}} \left[\left(\boldsymbol{{n}}!\right)^{\frac{\boldsymbol{{r}}+\boldsymbol{{t}}}{\boldsymbol{{n}}}} +\boldsymbol{{r}}\left(\boldsymbol{{n}}!\right)^{\frac{\boldsymbol{{t}}}{\boldsymbol{{n}}}} +\boldsymbol{{t}}\left(\boldsymbol{{n}}!\right)^{\frac{\boldsymbol{{r}}}{\boldsymbol{{n}}}} +\boldsymbol{{rt}}\right]}\:+\frac{\left[\underset{\boldsymbol{{p}}_{\mathrm{2}} =\mathrm{1}} {\overset{\boldsymbol{{n}}} {\sum}}\left(\boldsymbol{{p}}_{\mathrm{2}} ^{\boldsymbol{{t}}} +\boldsymbol{{t}}\right)+\underset{\boldsymbol{{p}}_{\mathrm{3}} =\mathrm{1}} {\overset{\boldsymbol{{n}}} {\sum}}\left(\boldsymbol{{p}}_{\mathrm{3}} ^{\boldsymbol{{j}}} +\boldsymbol{{j}}\right)\right]^{\mathrm{2}} }{\boldsymbol{{n}}^{\mathrm{2}} \left[\left(\boldsymbol{{n}}!\right)^{\frac{\boldsymbol{{t}}+\boldsymbol{{j}}}{\boldsymbol{{n}}}} +\boldsymbol{{t}}\left(\boldsymbol{{n}}!\right)^{\frac{\boldsymbol{{j}}}{\boldsymbol{{n}}}} +\boldsymbol{{j}}\left(\boldsymbol{{n}}!\right)^{\frac{\boldsymbol{{t}}}{\boldsymbol{{n}}}} +\boldsymbol{{tj}}\right]}\:\geqslant\:\mathrm{8}\: \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\boldsymbol{{By}}:\:\boldsymbol{{Mr}}.\:\boldsymbol{{Chheang}}\:\boldsymbol{{Chantria}} \\ $$