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(咸陽師范學院基礎教育課程研究中心 陜西咸陽 712000)
在《數(shù)學通報》1992年第10期的數(shù)學問題欄目中,黃漢生先生提出了如下不等式:
問題1已知x,y,z∈R+,求證:
原刊物的證明過程比較復雜,下面筆者給出該題的簡化證明.
證明注意到簡單不等式ab+bc+ca≤a2+b2+c2,得
即
因為
所以
由柯西不等式,得
得證.
對不等式(1)進行變形,可等價轉(zhuǎn)化為:
問題2已知x,y,z∈R+,求證:
事實上,還可以證明如下的不等式:
問題3已知x,y,z∈R+,求證:
證明利用二元均值不等式得
即
同理可得
將這3個不等式疊加,立得不等式(3).
鏈接不等式(2)和(3),可得如下不等式鏈:
問題4已知x,y,z∈R+,求證:
顯然,不等式(4)是如下常見不等式的加細.
問題5已知x,y,z∈R+,求證:
在《中學數(shù)學月刊》2008年第1期中,田富德先生提出了這樣一個分式不等式:
問題6若a,b,c∈R,且a,b,c都不為0,則
事實上,不等式(6)等價于
我們知道,a2+b2+c2≥ab+bc+ca,于是有比不等式(6)更強的結(jié)論:
若a,b,c∈R,且a,b,c都不為0,則
這正是問題5中的不等式!以上我們探討了不等式(5)的一種加細,得到了比較優(yōu)美的不等式(4).這里需要指出的是,不等式還有一些簡單的應用,請看如下不等式:
(W.Janoux 猜想)
提示:對分母進行換元z+x=a,x+y=b,y+z=c,所證不等式等價于不等式(5).
提示:對分母進行換元,得所證的不等式等價于不等式(5).