题目内容

例4.若正数a,b,c满足a+b+c=1,求证:(a+
1
a
)2+(b+
1
b
)2+(c+
1
c
)2
100
3
分析:首先根据题意设出a,b,c的值,然后分别分析a2+b2+c2,与
1
a2
+
1
b2
+
1
c2
的取值范围,最后化简(a+
1
a
)
2
+(b+
1
b
)
2
+(c+
1
c
)
2
即可求证结论成立.
解答:解:∵若正数a,b,c满足a+b+c=1
∴设a=
1
3
+x,b=
1
3
+y,c=
1
3
+z(其中x+y+z=0)
∴a2+b2+c2
=
1
3
+2(x+y+z)+x2+y2+z2
1
3

1
a2
+
1
b2
+
1
c2
≥3×(
1
(abc)2
)
1
3

又∵1=a+b+c≥3(abc)
1
3

abc≤
1
27

1
a2
+
1
b2
+
1
c2
≥3×(
1
(abc)2
)
1
3
≥27
(a+
1
a
)
2
+(b+
1
b
)
2
+(c+
1
c
)
2

=a2+b2+c2+
1
a2
+
1
b2
+
1
c2
+6
1
3
+27+6

=
100
3

(a+
1
a
)2+(b+
1
b
)2+(c+
1
c
)2
100
3
点评:本题考查不等式的证明,通过对需要证明的不等式进行化简,分块进行证明.涉及基本不等式以及不等式的转换,需要对知识熟练掌握并运用,属于基础题.
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