题目内容

3.正实数a1(i=1,2,…,10)满足条件$\sum_{i=1}^{10}$ai=30.求证:$\sum_{i=1}^{10}$(ai-1)(ai-2)(ai-3)≥0.

分析 构造函数不等式(x-1)(x-2)(x-3)≥2(x-3)是证明本式的关键,再通过累加即可.

解答 证明:构造函数f(x)=(x-1)(x-2)(x-3),x∈(0,+∞),
作差,f(x)-2(x-3)=(x-1)(x-2)(x-3)-2(x-3)
=(x-3)[(x-1)(x-2)-2]
=(x-3)(x2-3x)
=x(x-3)2≥0在x∈(0,+∞)上恒成立,
所以,f(x)≥2(x-3),x∈(0,+∞),
又∵ai(i=1,2,…,10)为正实数,
∴f(ai)≥2(ai-3)=2ai-6,i=1,2,…,10,
累加得:$\sum_{i=1}^{10}f({a}_{i})$≥2(a1+a2+a3+…+a10)-60=2$\sum_{i=1}^{10}{a}_{i}$-60=0,
故,$\sum_{i=1}^{10}({a}_{i}-1)({a}_{i}-2)({a}_{i}-3)$≥0.

点评 本题主要考查了通过构造函数证明不等式,以及作差比较法,累加求和法,具有的一定的技巧性,属于难题.

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