摘要:筆者利用初等數(shù)學(xué)方法證明了安振平教師提出的第1、2和15個(gè)優(yōu)美不等式問題的證明.
關(guān)鍵詞:優(yōu)美不等式;初等數(shù)學(xué)方法
安振平教師在《二十六個(gè)優(yōu)美不等式》中提出了二十六個(gè)優(yōu)美的不等式問題,吸引了大家的興趣,其中第10個(gè)和第14個(gè)優(yōu)美不等式已經(jīng)分別由尚生陳和鄒生書解決了. 本文將給出第1、2和15個(gè)優(yōu)美不等式問題的證明.
第1個(gè)優(yōu)美不等式問題
設(shè)a,b,c為正實(shí)數(shù),且a≥b≥c,求證:
++≥a+b+c.?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖 (1)
證明不等式(1)等價(jià)于證明-a+-b≥c-,
等價(jià)于證明+≥=+.
因?yàn)閍≥b≥c,所以≥,≥,
從而≥,≥,因此+≥+=.
于是不等式(1)成立.
第2個(gè)優(yōu)美不等式問題
設(shè)a,b,c為正實(shí)數(shù),求證:
++≥a+b+c.?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖BBQkbvCb5I0S4wpho/7V8Q==?搖(2)
證明不妨設(shè)a≥b≥c,不等式(2)等價(jià)于++≥a+b+c,等價(jià)于證明++≥a+b+c,
等價(jià)于證明-a+-b+-c≥0,
等價(jià)于證明++≥0,
等價(jià)于證明ab(a2-b2)-+ac(a2-c2)-+bc(b2-c2)-≥0,
即ab+ac+bc≥0.
因?yàn)閍≥b≥c,,所以上式成立,因此不等式(2)成立.
第15個(gè)優(yōu)美不等式問題
設(shè)a,b為正數(shù),n為正整數(shù),求證:
a+b≤a+b≤a+b. (3)
證明不妨設(shè)a≤b,等式(3)等價(jià)于證明兩個(gè)不等式:
a+b≤a+b,(4)
且a+b≤a+b. (5)
不等式(4)等價(jià)于證明a≤b.
又a≤b,所以=≤=,從而易得不等式(4)成立.
同理,不等式(5)整理得
a≤b
因?yàn)閍≤b,所以≤,從而易得不等式(5)成立.
綜上,不等式(3)成立.