Question

高中数学选修4-5不等式问题

Answer 1

(1)首先证明对于任意两个正数x,y,有1/4x+1/4y>=1/(x+y),证明方法很简单,就是1/4x+1/4y=(x+y)/4xy,4xy<=(x+y)^2,故(x+y)/4xy>=1/(x+y),其次1/2a+1/2b+1/2c=(1/4a+1/4b)+(1/4b+1/4c)+(1/4a+1/4c)>=1/(a+b)+1/(b+c)+1/(c+a),证明完毕。
(2)设a=x+1,b=y+1,代入原式得:x^2+2x+1+y^2+2y+1>=xy+x+y+1+x+1+y+1-1,即需要证明x^2-xy+y^2>=0
可以分情况讨论
当x,y中至少有一个为0时,不等式显然成立;
当x,y异号时,xy>0,不等式成立;
当x,y同号时,x^2+y^2>=2xy,x^2-xy+y^2>=xy>0,不等式成立。
注:第二题也可以用高等数学知识,设二元函数f(a,b)=a^2-ab+b^2-a-b+1,对a的偏导数f1=2a-b-1,对b的偏导数f2=2b-a-1,在极值点出它们的值均为0,解得a=b=1,此时函数取得最小值,并且等于0。