摘 要:本文主要運用柯西不等式、結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性對《數(shù)學(xué)教學(xué)通訊》2009年第12期刊載的《幾個優(yōu)美的無理不等式》一文進(jìn)行加權(quán)推廣及并得到變式.
關(guān)鍵詞:柯西不等式;無理不等式;單調(diào)性;加權(quán)推廣;變式
《數(shù)學(xué)教學(xué)通訊》2009年第12期刊載了《幾個優(yōu)美的無理不等式》(下文稱其為文)一文,文中運用了均值不等式及契比雪夫不等式證明了幾個優(yōu)美的無理不等式,本文將運用柯西不等式、結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性對《幾個優(yōu)美的無理不等式》一文進(jìn)行加權(quán)推廣并得到變式. 現(xiàn)以定理的形式陳述如下:
引理 設(shè)x,y,z∈R+,則≥++.
引理證明略.
對《幾個優(yōu)美的無理不等式》的定理1進(jìn)行加權(quán)推廣,則有如下定理:
定理1 設(shè)a,b,c,λ∈R,且a+b+c=1,則++≥.
證明 由柯西不等式,得++≥,又由引理,得++≤=,由上兩不等式,定理1得證.
類似定理1的證明,我們有如下定理:
定理2 設(shè)a,b,c,λ∈R+,且a+b+c=1,則++≥.
定理2即為《幾個優(yōu)美的無理不等式》定理2的加權(quán)推廣.
對《幾個優(yōu)美的無理不等式》定理3進(jìn)行加權(quán)推廣,則有如下:
定理3 設(shè)a,b,c,λ∈R+,且a+b+c=1,則++≥.
證明 由柯西不等式,得++≥,又由引理,得++≤,
故++≥=.
由柯西不等式,易得a2+b2+c2≥(a+b+c)2=,
易知,f(x)=(λ>0)在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增,結(jié)合f(x)的單調(diào)性,有++≥≥=.
類似定理3的證明,我們有如下定理:
定理4 設(shè)a,b,c,λ∈R+,且a+b+c=1,則++≥.
定理5 設(shè)a,b,c,λ∈R+,且a+b+c=1,則++≥.
定理4及定理5分別是《幾個優(yōu)美的無理不等式》中定理4及定理5的加權(quán)推廣.
對本文定理3進(jìn)行變式,可得到如下:
定理6 設(shè)a,b,c,λ∈R+,且a+b+c=1,則++≥.
證明 由柯西不等式,得++≥,
又由引理,得++≤,
故++≥.
由均值不等式,易得a2+b2+c2≥ab+bc+ca,
從而++≥=.
由柯西不等式,易得a2+b2+c2≥(a+b+c)2=,
易知f(x)=(λ>0)在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增,
結(jié)合f(x)的單調(diào)性,有++≥≥=.
類似定理6的證明,我們還可以得如下定理:
定理7 設(shè)a,b,c,λ∈R+,且a+b+c=1,則++≥.
數(shù)學(xué)教學(xué)通訊·高中版2011年12期