不等式問題

2022-05-17 22:01:09 字數 2073 閱讀 3564

1樓:吹雪_西門

其實可以不用柯西。

此題用到均值不等式:x+y+z>=3*[(xyz)的立方根]>=9*1/(1/x+1/y+1/z)

令a+b=x,b+c=y,a+c=z,則a+b+c=(x+y+z)/2,x>0,y>0,z>0.

求證不等式變成:2/x+2/y+2/z=18/(x+y+z)

即1/x+1/y+1/z=9/(x+y+z).

由x+y+z>=9*1/(1/x+1/y+1/z)

得1/x+1/y+1/z=9/(x+y+z),

故原不等式成立.

下面說說:x+y+z>=3*[(xyz)的立方根]>=9*1/(1/x+1/y+1/z)的證明。

所證式子的前半部分可由a^3+b^3+c^3>=3abc得到(將a,b,c分別換成三次根號a,b,c即可),以下用高中方法證明a^3+b^3+c^3>=3abc:

先證a^3+b^3>=ba^2+ab^2:

(a^3+b^3)-(ba^2+ab^2)=(a^3-ba^2)-(ab^2-b^3)

=(a-b)a^2-(a-b)b^2=(a^2-b^2)(a-b)=(a+b)(a-b)^2

因為a>0,b>0,易知上式大於等於零,故a^3+b^3>=ba^2+ab^2成立.

同理可得b^3+c^3>=bc^2+cb^2,a^3+c^3>=ca^2+ac^2,三式相加得

2(a^3+b^3+c^3)>=(ba^2+bc^2)+(ab^2+ac^2)+(cb^2+ca^2)

=b(a^2+c^2)+a(b^2+c^2)+c(a^2+b^2)

>=b*2ac+a*2bc+c*2ab=6abc

所以a^3+b^3+c^3>=3abc(當且僅當a=b=c時取等號)

後半部分證明則利用前半部分的結論:

易知yz+xz+xy>=3*[(xyz)^2的立方根],則

3*[(xyz)^2的立方根]/(yz+xz+xy)<=1,等式兩邊同乘以(xyz)的立方根,得

3xyz/(yz+xz+xy)<=(xyz)的立方根

不等式左邊上下同除以xyz,得

3*1/(1/x+1/y+1/z)<=(xyz)的立方根

即[(xyz)的立方根]>=3*1/(1/x+1/y+1/z)

所以後半部分得證.

附柯西方法:

:∵a 、b 、c 均為正數

∴為證結論正確只需證:2*(a+b+c)[1/(a+b)+1/(b+c)+1/(c+a)]>9

而2(a+b+c)=(a+b)+(a+c)+(c+b)

又 9=(1+1+1)(1+1+1)

證明:θ2(a+b+c)[1/(a+b)+1/(b+c)+1/(c+a)]=[(a+b)+(a+c)+(b+c)][1/(a+b)+1/(b+c)+1/(c+a)]≥(1+1+1)(1+1+1)=9

又 a、b 、c 各不相等,故等號不能成立

∴原不等式成立。

2樓:

原式左邊=1/(a+b+c)[1/(a+b)+1/(b+c)+1/(c+a)](2a+2b+2c)

=1/(a+b+c)[1/(a+b)+1/(b+c)+1/(c+a)][(a+b)+(b+c)+(c+a)]

≥1/(a+b+c)[√(1/(a+b)*(a+b))+√(1/(b+c)*(b+c))+√(1/(c+a)*(c+a))]^2

=1/(a+b+c)(1+1+1)^2

=1/(a+b+c)

3樓:拂曉

設a、b、c 為正數且各不相等。

求證: 2/(a+b)+2/(b+c)+2/(c+a)>9/(a+b+c)

分析:∵a 、b 、c 均為正數

∴為證結論正確只需證:2*(a+b+c)[1/(a+b)+1/(b+c)+1/(c+a)]>9

而2(a+b+c)=(a+b)+(a+c)+(c+b)又 9=(1+1+1)(1+1+1)

證明:2(a+b+c)[1/(a+b)+1/(b+c)+1/(c+a)]=[(a+b)+(a+c)+(b+c)][1/(a+b)+1/(b+c)+1/(c+a)]≥(1+1+1)(1+1+1)=9

又 a、b 、c 各不相等,故等號不能成立∴原不等式成立。

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