题目内容
20、设a,b,c为△ABC的三条边,求证(a+b+c)2<4(ab+bc+ca)
分析:首先要证明(a+b+c)2<4(ab+bc+ca),可以做差然后化简得a2+b2+c2-a(b+c)-b(c+a)-c(a+b).然后根据已知条件a,b,c为△ABC的三条边,两边之和大于第三边,可证明a2+b2+c2-a(b+c)-b(c+a)-c(a+b)<0.即得到结果.
解答:证明:要证原不等式成立,只需证4(ab+bc+ca)-(a+b+c)2>0
即a2+b2+c2-2(ab+bc+ca)<0,
即a2+b2+c2-a(b+c)-b(c+a)-c(a+b)<0,
也即a[a-(b+c)]+b[b-(c+a)]+c[c-(a+b)]<0成立.
因为a,b,c为△ABC的三条边,
∴a-(b+c)<0,b-(c+a)<0,c-(a+b)<0
即从而a[a-(b+c)]+b[b-(c+a)]+c[c-(a+b)]<0成立,所以原不等式也成立.
即a2+b2+c2-2(ab+bc+ca)<0,
即a2+b2+c2-a(b+c)-b(c+a)-c(a+b)<0,
也即a[a-(b+c)]+b[b-(c+a)]+c[c-(a+b)]<0成立.
因为a,b,c为△ABC的三条边,
∴a-(b+c)<0,b-(c+a)<0,c-(a+b)<0
即从而a[a-(b+c)]+b[b-(c+a)]+c[c-(a+b)]<0成立,所以原不等式也成立.
点评:此题主要考查基本不等式的证明问题,其中涉及到三角形的性质两边之和大于第三边,属于中档题目.
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