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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