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文[1]作者利用貝努利不等式得到命題1:設(shè)x1,x2,…,xk為實(shí)數(shù),k為正整數(shù),且x1+x2+…+xk=1,
在另證命題1之前先介紹一下凸函數(shù)的兩個(gè)性質(zhì):
1.若函數(shù)y=f(x)在定義域D上二階可導(dǎo),則y=f(x)在D上為下凸函數(shù)的充分必要條件是f″(x)≥0.
筆者利用下凸函數(shù)的性質(zhì)另證命題1.
命題1得證.
利用下凸函數(shù)的性質(zhì)可以將命題1推廣為:
定理1 設(shè)x1,x2,…,xk為實(shí)數(shù),k為正整數(shù),且x1+x2+…+xk=1,α=2(tt≥1且t∈R),求證:
事實(shí)上,令f(x)=xα,則f″(x)=α(α-1)xα-2=2(t2t-1)x2t-2=2(t2t-1)(x2)t-1≥0.所以,由性質(zhì)1知,f(x)在R上為下凸函數(shù).于是,由性質(zhì)2知,
下面筆者再將文[1]的命題2推廣為:
事實(shí)上,當(dāng)x1,x2,…,xk全不為零,由[2]的權(quán)方和不等式知,
綜上,定理2成立.
最后,筆者介紹一個(gè)稍微弱一點(diǎn)的定理:
定理3 設(shè)x1,x2,…,xk為正實(shí)數(shù),a1,a2,…,ak為正實(shí)數(shù),且x1+x2+…+xk=1,則
(1)當(dāng)α>1或α<0時(shí),
(2)當(dāng)0<α<1時(shí),
(1)的證明:事實(shí)上,由[2]的權(quán)方和不等式知,
(2)的證明:事實(shí)上,由[2]的權(quán)方和不等式知,
當(dāng)0<α<1時(shí),a1x1α+a2x2α+…+akxkα
1.趙思林,李正泉.2009年清華大學(xué)自主招生一題的簡(jiǎn)解與推廣[J].數(shù)學(xué)通訊(下半月),2010(11):53.
2.沈文選.走進(jìn)教育數(shù)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2009:323.