Для доказательства неравенства, в каждом случае выделяем полный квадрат, раскрываем скобки, упрощаем выражение и анализируем его знак для всех значений переменной.
Пример для первого пункта:
... (Со всеми шагами).
Делаем вывод о правильности утверждения.