题目内容

已知a1,a2, …,an都是正实数,且a1+a2+…+an=1.

求证:.

思路分析:已知条件中a1+a2+…+an=1,可以看作“1”的代换,而要证的不等式的左侧,“数式”已经可以看出来,为, …,所以a1+a2+…+an=1.应扩大2倍后再利用,本题还可以利用其他的方法证明.

证法一:根据柯西不等式,得

左边=

=[(a1+a2)+(a2+a3)+(a3+a4)+ …+(an-1+an)+(an+a1)]×

[()2+()2

+()2+…+()2+()2]×

=[()2+()2+…+()2+()2]×[()2+()2+…+(2+()2]×

≥[(×)+(×)+…+(×)+(×)]2×=(a1+a2+…+an)2×==右边.

∴原不等式成立.

证法二:∵a∈R+,则a+≥2,

a≥2-.

利用上面的结论,知

同理,有,

,.

以上式子相加整理,得

(a1+a2+…+an)=.

证法三:对于不等式左边的第一个分式,配制辅助式k(a1+a2),k为待定的正数,这里取k=,则(a1+a2)≥=a1.

同理,(a2+a3)≥a2.

……

(an-1+an)≥an-1

(an+a1)≥an.

以上式子相加整理,得

(a1+a2+…+an).

∵a1+a2+…+an=1,

.

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