请教高中数学柯西不等式问题,望高手详解,谢谢
1、不等式题做之前最容易忽略的东东是“等号何时取”的问题。你的问题的等号成立,当且仅当(a,b,c)为(s,s,0)的一个排列,其中s为任意正数。由于你的题目中条件说是正数,从而此题从严格意义上说其实是证不等号严格成立。
2、基于上一点,如果我们将条件放宽,即允许非负数而不仅仅是正数,则等号可以成立。但是你想想柯西不等式要求等号成立时a=b=c,而我们这是(a,b,c)是(s,s,0)的一个排列即可,故想要套柯西有难度,至少我没想到怎么去用。
3、我只会用一个IMO金牌得主证的一非常有用的定理(叫EMV Theorem)来证此题,本质上它用的是分析的办法。但我想你也许会对EMV定理有兴趣但可能更感兴趣的是直接证怎么证。所以我在StackExchange帮你问了下。链接在此(http://math.stackexchange.com/questions/864002/prove-sum-limits-mathrmcyc-sqrta2bc-leq3-over2abc-with-a-b-c),我把解答也贴在下面。
4、我提到的EMV定理在给你的那链接里有提到(是一个链接)。另外,帮助回答此题的人也是没用柯西,而是用接近于分析的方法证明了。你可以持续关注下那贴看是否有更美的解答。
5、如果看不懂英文请回我,我有时间可以帮你翻译下。
谢谢您耐心解答,还有一件事相求,我英文渣,求翻译一下,谢谢了,另外EMV定理是什么?我Baidu了一下没有找到,请您说说吧
搜东西怎么能用百度,要用Google。百度搜索一般是被我用来做翻译软件的。
EMV定理你如果要参加竞赛是不能直接用的。要用除非你把EMV定理也证下。但既然你想知道,就给你翻译下。
这里定义是是关于的偏导。关于原题的证明,里面英文也不多,我说下大概的思路。
首先,他讨论了abc=0的特例,证明了在此种情况下不等式成立且等号可以取到。
然后,他分类讨论了a²+b²+c²与2(ab+bc+ac)的关系。之所以这样考虑问题是因为当a²+b²+c²<2(ab+bc+ac)时(即上面的图片中最后证明的那部分)比较容易证明。
最后,a²+b²+c²>=2(ab+bc+ac)的情况,他用了配方后再比较的方法。这步有些繁,原因就是不等式取极值是在边界处取的,所以不对称,所以证起来比较罗嗦。
另外,
LHS=left hand side,指不等式左边;
RHS=right hand side,指不等式右边。