俞謹 謝紅燕
摘 要:本文探究的是一道2010年瑞士數(shù)學奧林匹克競賽試題,它的求證及推廣有一定的啟發(fā)性,尤其該推廣對證明有關不等式的有著重要的作用.
關鍵詞:不等式;奧林匹克;啟發(fā)性
一道2010年瑞士數(shù)學奧林匹克競賽試題:
已知x,y,z>0,xyz=1,求證:++≥x+y+z.
《一道2010年瑞士數(shù)學奧林匹克不等式的證明》(蘇立志)一文加以了簡證,《一道競賽題的兩個加強》(侯典峰)一文又給出了兩個加強,本文也給出一種簡證并將對此題做進一步的思考.
證明:因為+z≥2(x+y-1),+x≥2(y+z-1),
+y≥2(z+x-1). 又因為xyz=1,
所以++≥3(x+y+z)-6≥x+y+z.
推廣1:已知xi>0,i=1,2,…,n,n≥3,xi=λn,
求證:≥xi.
證明:設S=xi,由于xi=λn,
又因為=-2(S-λ)+xi,
所以
=(S-λ)2-2n(S-λ)+S=.
因為·(S-3λ)(S-λ)≥0?圳·(S-3λ)(S-λ)+S≥S,
即≥S,
因此≥xi.
當n=3,λ=1時,此題為奧賽試題.
推廣2:已知xi>0,i=1、2、…、n,n≥3,xi=λn,
求證:≥n3λ.
證明:設S=xi,由于xi=λn,則S≥nλ.
又因為=-2(S+λ)+xi,
所以=(S+λ)2-2n(S+λ)+S=+S≥n3λ.