劉南山
(江西省都昌縣第一中學(xué) 332600)
(1)
該不等式簡潔優(yōu)美、內(nèi)涵豐富,經(jīng)探究,可從變?cè)獋€(gè)數(shù)和冪指數(shù)方面得到如下推廣:
(2)
為證明結(jié)論,先給出引理(柯西不等式的變式):設(shè)xi∈R+,yi∈R,i=1,2,…,n(n≥2),則
該不等式可由柯西不等式直接推出,故證明略.
定理的證明因?yàn)閙≥2,ai∈R+,i=1,2,…,n, 所以由冪平均不等式得
因?yàn)棣?0,所以1+λai>0(i=1,2,…,n),
由引理和冪平均不等式得
設(shè)a1+a2+…+an=x,
所以f(x)在[n,+∞)上單調(diào)遞增,
故不等式(2)成立,
當(dāng)且僅當(dāng)a1=a2=…=an=1時(shí),等號(hào)成立,證畢.
問題2235是定理中當(dāng)n=3,m=2,λ=1時(shí)的特殊情形.
顯然,在不等式(2)中令n=3,m=2得到:
推論1已知a,b,c是正實(shí)數(shù),且abc=1,λ>0,則
(3)
令m=2即得:
(4)
利用類似定理的證明可得:
(5)