(3) は もっと良い方法があるかも知れません。
a:b:c=x:y:z より a=xk,b=yk,c=zkと置ける (kは0でない定数)
左辺に代入すると
(a²+b²+c²)(x²+y²+z²)
=(k²x²+k²y²+k²z²)(x²+y²+z²)
=k²(x²+y²+z²)² ①
右辺に代入すると
(ax+by+cz)²
=(x²k+y²k+z²k)²
=k²(x²+y²+z²)² ②
kは0でない定数なので、どのようなx,y,zをとっても ①と②は等しい.
よって (a²+b²+c²)(x²+y²+z²)=(ax+by+cz)²
ありがとうございます!