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不等式证明 设n个正实数a1,a2,a3,...,an满足不等式(a1^2+a2^2+...+an^2)^2>(n-1)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/16 07:17:46
不等式证明 设n个正实数a1,a2,a3,...,an满足不等式(a1^2+a2^2+...+an^2)^2>(n-1)(a1^4+a2^4+...+an^4)(其
设n个正实数a1,a2,a3,...,an满足不等式(a1^2+a2^2+...+an^2)^2>(n-1)(a1^4+a2^4+...+an^4)(其中n>=3)求证:a1,a2...an中任何三数都是某三角形的边长
设x+y+z=19,则函数u=根号(x^2+4)+根号(y^2+9)+根号(z^2+16)的最小值为
原问题可以这样简化:
题目中这n个正实数大小顺序不影响不等式成立,因此可以假设他们大小为从大到小排列
这样一来题目只需要证明an+a(n-1)>a1即可.因为三正数为三角形边长的充要条件就是任意两边和大于第三边(当然也可以等价为较小两边的和大于第三边).只要最小两个数的和大于最大的a1就行
构造函数f(x)=(a1^4+a2^4+...+an^4)x²+(a1^2+a2^2+...+an^2)x+ (n-1)/4
=(a1²x+1/2)²+(a2²x+1/2)²+……+(a²nx+1/2)²-1/4
则方程f(x)=0的判别式δ=(a1^2+a2^2+...+an^2)^2 - (n-1)(a1^4+a2^4+...+an^4)>0
接下来只考虑f(x)<0的部分
令a²ix=Ti,那么f(x)=(T1+1/2)²+……(Tn+1/2)²-1/4,
并且设b²n=1/4 -[(T1+1/2)²+……(Tn+1/2)²],bn>0,这样方便下面描述
由不等式f(x)<0,则可以得到(Tn+1/2)²<b²(n-1),所以Tn∈(-1/2-b(n-1),-1/2+b(n-1))
由此可以知道x必然小于0,并且由a(n-1)>an可以知道-1<T(n-1)<Tn<0
所以[1/2+T1-T(n-1)]²-b²(n-1)= [(T1+1/2)²+……(Tn-1 +1/2)²】+[1/2+T1-T(n-1)]²-1/4
>0
即1/2+T1-T(n-1)>b(n-1),所以由Tn的范围可以知道T1-T(n-1)>Tn
同除以x即得到a1-a(n-1)<an,也就是an+a(n-1)>a1
再问: 谢谢 虽然花了老半天时间看得差不多懂了 但感觉此思维难度好大 步步艰难 急求其他解法 请再看看这道题 求证:1/(n+1) (1+1/3+1/5+......+1/2n-1)>1/n (1/2+1/4+......+1/2n)(n>=2且为正数)
再答: 其实我感觉楼下这位的回答反而正确而且好懂,就采纳他的吧,毕竟柯西不等式还算容易证明 补充的题目做法是这样的:设 1+1/2+1/3+1/4+……+1/n =an 那么原题可以变为 1/(n+1) [a2n - 1/2 an ]>1/2n an 进一步可以变为2n(a2n - an) > an 而左边=2n[1/(n+1)+……+1/2n]>2n × n/2n =n 右边<n,所以容易证明
再问: 急问此步是怎么得来的?,(a1^2+a2^2+...+an^2)^2