题目内容
若ai>0(i=1,2,…,n),且a1+a2+…+an=1,求证:a12+a22+…+an2≥
(n∈N且n≥2).
证明:(1)n=2时,∵a1+a2=1,∴a12+a22=a12+(1-a1)2=2(a1-
)2+
≥
.
∴n=2时命题正确.
(2)假设n=k(k≥2)时命题正确,即如果a1+a2+…+ak=1且ai>0(i=1,2,…,k),
那么a12+a22+…+ak2≥
,则n=k+1时,
∵a1+a2+…+ak+ak+1=1,
∴a1+a2+…+ak=1-ak+1.
∵0<ak+1<1,∴0<1-ak+1<1.
∴k个正数的和
=1,从而由归纳假设得
,
即a12+a22+…+ak2≥
(1-ak+1)2,从而有a12+a22+…+ak2+ak+12≥
(1-ak+1)2+ak+12.
下面只要证明
(1-ak+1)2+ak+12≥
,
即证(k+1)2ak+12-2(k+1)ak+1+1≥0,
即证[(k+1)ak+1-1]2≥0,∴上式成立.
故n=k+1时命题正确.
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