浙江湖州市雙林中學 (郵編:313012)
《數(shù)學通報》2016年9月號問題2325[1]:
設x、y是滿足xy=1的正數(shù),λ≥0,求證:
文[2]從項數(shù)入手,給出了上述不等式的“元”推廣:
①
故而文[2]改從指數(shù)入手,給出問題2325的指數(shù)推廣為:
設x、y>0,xy=1,2≤m∈N*,λ≥0,則
②
基于①、②二式,文[2]末作者自然提出如下靚麗的猜想:
③
這是集問題2325指數(shù)推廣與“元”推廣于一體的綜合性推廣,是一個很有意義的不等式之“夢”. 幾經(jīng)思考、幾經(jīng)挫折,終得以修成正果. 下面給出猜想的證明.
④
并作輔助函數(shù):
易知猜想等價于以下不等式:
③′
為此,考察函數(shù)f(t)的凹凸性,即f″(t)的符號,可得:
⑤
>0(因m≥2).
所以,函數(shù)f(t)在(-∞,+∞)內(nèi)是下凹函數(shù),故而
③′式成立,即③式成立. 猜想得證.
從以上猜想的證明過程⑤式,易知:
λ2(m-1)2e2t+λm(2m-3)et+m2
≥λm(2m-3)et+2·λ(m-1)et·m
=λm(4m-5)et,
⑥