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绝对值不等式的解法_一道中学不等式证明题的推广及应用

时间:2019-01-07 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  不等式是中学数学乃至现代数学中的重要内容,在不等式证明中,利用已知不等式来证明常常能收到事半功倍的效果.本文通过对2010年高考题辽宁卷24题中的不等式a+b+c+++≥6的项数,运算方式的推广,得到一些新的不等式.
  例1(2010年高考题辽宁卷24题):已知a,b,c均为正数,证明:a+b+c+++≥6,并确定a,b,c为何值时等号成立,并且给出证明.
  证明:因为a,b,c均为正数,由平均值不等式得:
  a+b+c≥3(abc)
  ++≥3(abc)
  所以++≥9(abc)
  故a+b+c+++≥3(abc)+9(abc)
  又因为3(abc)+9(abc)≥2=6
  所以原不等式成立.
  当且仅当a=b=c时,③式和④式等号成立,当且仅当3(abc)=9(abc)时,等号成立.即当且仅当a=b=c=3时,所证不等式的等号成立.
  定理1:已知a,a,…,a均为正数,则a+a+…+a+++…+≥2n,当且仅当a=a=…=a=n时等号成立.
  证明:因为a,a,…,a均为正数,由上文引理2中的不等式①、②得:
  a+a+…+a≥n(aa…a)
  (当且仅当a=a=…=a时等号成立)
  ++…+≥=n(aa…a)
  (当且仅当a=a=…=a时等号成立)
  所以++…+≥n(aa…a)
  故a+a+…+a+++…+
   ≥n(aa…a)+n(aa…a)
   ≥2
  (当且仅当n(aa…a)=n(aa…a)时等号成立)=2n
  综上可得a+a+…+a+++…+≥2n,当且仅当a=a=…=a=n时等号成立.
  定理2:已知a,a,…,a均为正数,则
  (a+a+…+a)++…+≥n,当且仅当a=a=…=a时等号成立.
  证明:因为a,a,…,a均为正数,
  a+a+…+a≥n(aa…a)
  (当且仅当a=a=…=a时等号成立)
  ++…+≥=n(aa…a)
  (当且仅当a=a=…=a时等号成立)
  所以++…+≥n(aa…a)
  故(a+a+…+a)++…+≥n(aa…a)•n(aa…a)=n
  综上(a+a+…+a)++…+≥n,当且仅当a=a=…=a时等号成立.
  例2:若a>0,b>0,c>0且a+b+c=3,求u=a++b++c+的最小值.
  解:因为a>0,b>0,c>0,所以a+>0,b+>0,c+>0,则由权方和不等式得:
  u=a++b++c+≥=
  (当且仅当a+=b+=c+,即a=b=c时等号成立)
  又由定理2得:++≥=3
  (当且仅当a=b=c时等号成立)
  所以u≥=24,当且仅当a=b=c=1时等号成立.
  
  参考文献:
  [1]朱华伟.从数学竞赛到竞赛数学[M].北京:科学出版社,2009:140.
  [2]刘淑珍.不等式a3+b3+c3≥3abc的证法及推广[J].数学教学通讯,2004,01:31-32.
  [3]张玮.一个不等式的推广和完善[J].中学教研(数学),2010(10)
  [4]蔡玉书.均值不等式[J].中学数学月刊,2010,(7).
  [5]魏美云.用基本不等式求最值[J].数理天地(高中版),2010,(9).
  [6]匡继昌.常用不等式[M].山东:山东科学技术出版社,2004.

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