【哪來的均值不等式?】好好好,這么證是吧
已知:,
求值:
解:記
注意到:
因此有,即原式=
注釋:
咱說下這個(gè)是怎么分解的。
這個(gè)式子為a、b、c的三次輪換式。當(dāng)時(shí),
原式=
因此是原式的一個(gè)因式.
由于這個(gè)式子為a、b、c的三次輪換式,b、c也一定是原式的因式,所以原式一定是的常數(shù)倍。四個(gè)小式子
各提供一個(gè)
,所以分解結(jié)果就是
.
提高難度:
已知條件不變,求的值.
將原式乘上便得上面的
式,因此
,所求為1.4.當(dāng)然也可以說是通分得到的啦.
【以上這些恐怕還有一丁點(diǎn)正經(jīng)】
看這個(gè)證明:
已知條件不變,判斷a、b、c有幾個(gè)正數(shù),幾個(gè)負(fù)數(shù).
解:不妨設(shè),由
,可知
或
不妨設(shè),三者積定,記作
,與上文同樣,存在“三者都為正數(shù)”或者“第一個(gè)為正數(shù),后兩個(gè)為負(fù)數(shù)”兩種情況.
假設(shè)這三者都為正數(shù),那么可以運(yùn)用均值不等式
而上文已知原式值為1.4,這個(gè)值小于,因此不等式一定不成立。假設(shè)不成立。
因此.
假設(shè),則
.
將后兩個(gè)式子相加,得出,即
,與假設(shè)矛盾.
綜上討論可知,,也就是,所以a、b、c一正兩負(fù).
均值不等式出來那一刻,您是否兩眼一亮?嘻嘻,接下來我們討論一般情況:
《小試牛刀》
已知:,討論a、b、c有幾個(gè)正數(shù),幾個(gè)負(fù)數(shù).
解:
一、
記
并且記
注意到:
因此有,即原式=
.
不妨設(shè)
這三者的和為,易得積為
.
三者積為正數(shù),意味著有兩種情況:
(1)
(2)
假設(shè)情況1成立,可以運(yùn)用均值不等式:
,即
,兩邊立方后,可以因式分解
可以得到,由于
,因此
.
因此,時(shí),一定可以推翻情況1.所以,我們已經(jīng)推翻了情況1.
也就是說?
不妨設(shè),由已知
,又有
與
兩種情況
假設(shè)情況1成立,則
將后兩個(gè)式子相乘,得到
將前兩個(gè)式子、一三兩個(gè)式子相乘,得,由
正數(shù),
可得:.這兩式相加,便得
,成功推出矛盾.
綜上討論,我們已經(jīng)證明兩次分類討論的情況1都不成立.
這說明,!也就是,a、b、c一定是一正兩負(fù)!
二、
與上文類似,同理,可以得出答案為兩正一負(fù).由對稱性即可知,感興趣的讀者可以當(dāng)作鞏固題嘗試從頭自己證明一次.
三、
可以得出a、b、c為三負(fù)或者兩正一負(fù).自行嘗試證明.
是不是感覺多次億舉啊哈哈哈哈哈.這個(gè)證明方法,還是挺巧妙的,雖然在這里用處不大。。直接討論應(yīng)該就能解決這個(gè)問題了.