胡芳舉
文[1]針對(duì)一道IMO試題,提出了如下猜想:已知a,b,c∈R+,且n∈N*,證明或否定:n/a2/a2+(3n-1)bc+n/b2/b2+(3n-1)ca+n/c2/c2+(3n-1)ab≥1.
文[2]中證明了這個(gè)猜想成立,文[3]證明了這個(gè)猜想的四元情形,三位作者的方法都是反證法,證明比較繁瑣,故文[3]末尾作者提出:“希望有興趣的讀者能給出該情形(即四元情形)的直接證明”.本文將用直接法給出這個(gè)猜想的一般情形的一個(gè)簡(jiǎn)潔證明.
由文[2]知,猜想不等式等價(jià)于下面的不等式:
若x,y,z>0,xyz=1,則1/n/1+(3n-1)x+1/n/1+(3n-1)y+1/n/1+(3n-1)z≥1.
其一般情形(k個(gè)變?cè)椋?/p>
推廣 若a1,a2,...,ak>0,a1a2...ak=1,k,n≥2(k,n∈N*),則∑k/i=11/n/1+(kn-1)ai≥1.
證明:先用分析法證明如下局部不等式:1/n/1+(kn-1)ai≥a1a/a1a+a2a+…+aka(*),其中α=kn-1/n·kn(注:α可由待定系數(shù)法得到)
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