王明建 楊國(guó)增
文[1]給出了一對(duì)非常優(yōu)美的姐妹不等式:
設(shè)a、b、c都是正數(shù),且a+b+c=1,則有
(1b+c-a)(1c+a-b)(1a+b-c)≥(76)3 (1)
(1b+c+a)(1c+a+b)(1a+b+c)≥(116)3 (2)
當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c=13時(shí)取等號(hào).
文[2]給出了(1)的一個(gè)簡(jiǎn)捷證明,本文把(1)推廣到更一般地情形:
設(shè)a璱(i=1,2,…,n)都是正數(shù),且∑ni=1a璱=1,則有∏ni=1(11-a璱-a璱)≥(1+1n(n-1))琻 (3)
當(dāng)且僅當(dāng)a1=a2=…=a璶=1n時(shí)取等號(hào).
證明:設(shè)a2+a3+…+a﹏-1+a璶=x1,a3+a4+…+a璶+a1=x2,…,a1+a2+…+a﹏-1=x璶,則易知∑ni=1x璱=n-1,及1-a1=x1,1-a2=x2,…,1-a璶=x璶,由均值不等式有11-a璱-a璱=1x璱+x璱-1=(n-1)2n2x璱+x璱-1+2n-1n2x璱≥2n-1n2x璱+n-2n,
當(dāng)且僅當(dāng)x璱=n-1n,即a璱=1n(i=1,2,…,n)時(shí)取等號(hào).
再利用乘積型玀inkowski不等式[3]和均值不等式得
∏ni=1(11-a璱-a璱)≥2n-1n2n∏ni=1x璱+n-2n琻
≥2n-1n∑ni=1x璱+n-2n琻=(2n-1n(n+1)+n-2n)琻
=(n2-n+1n(n-1))琻=(1+1n(n-1))琻.
當(dāng)且僅當(dāng)a1=a2=…=a璶=1n時(shí)取等號(hào).
顯然,(1)是(3)當(dāng)n=3時(shí)的特例.
對(duì)于不等式(2)的推廣,我們還沒(méi)有獲得,期盼能早日見(jiàn)刊.
參考文獻(xiàn)
[1]魏烈斌.不等式中的一對(duì)姐妹花[J].數(shù)學(xué)通訊.湖北.2007,(5).
[2]趙恩林,潘超.一個(gè)不等式的簡(jiǎn)捷證明[J].中學(xué)數(shù)學(xué)研究.江西.2007,(10).P12-13.
[3]匡繼昌.常用不等式[M].山東科學(xué)技術(shù)出版社.山東.2004,(1).P10-11.
[4]朱華偉.一道數(shù)學(xué)奧林匹克問(wèn)題的解法探討[J].數(shù)學(xué)通報(bào).2001,(7).
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文?!?/p>