一道三角不等式的多元變式推廣

2023-01-17 02:27:08 字數 1198 閱讀 9158

隆建軍﹙四川省攀枝花市大河中學,四川攀枝花617061﹚

摘要:本文利用cauchy不等式和推廣的均值不等式對乙個三角不等式進行了深入的**,得到了一系列的不等式

關鍵詞:三角不等式;多元變式推廣;cauchy不等式;推廣的均值不等式

《數學通訊》﹙學生刊﹚2023年第1-2期問題123給出了如下三角不等式:

問題:求證:

1﹚本文將運用文[1]中的結論和著名的cauchy不等式,將不等式﹙1﹚作指數和多元推廣,獲得了很多漂亮的結論.

1.引理

引理1 ﹙cauchy不等式﹚如果為兩組實數,則

當且僅當時等號成立。

若,則不等式的等號成立的條件。

引理2 若,則下列不等式成立

當且僅當時,等號成立.

2.不等式﹙1﹚的相關推廣

結論1 若則有:

2﹚當且僅當時,不等式﹙2﹚中等號成立.

證明:下式變形,結合柯西不等式可得:

.結論2 若則有:

3﹚當且僅當時,不等式﹙3﹚中等號成立.

證明:下式變形,結合柯西不等式可得:

結論3 若則有:

4﹚當且僅當時,不等式﹙4﹚中等號成立.

證明:下式變形,結合柯西不等式和引理2可得

.結論4 若則有:

5﹚6﹚

當且僅當時,不等式﹙5﹚、﹙6﹚中等號成立.

證明:﹙ⅰ﹚下式變形,結合柯西不等式、引理2和權方和不等式,可得

﹙ⅱ﹚我們注意到對任意的,有下列不等式成立.

7﹚事實上,令,則﹙7﹚式等價於

8﹚設,對求導可得

令可得,經判斷,可知在單調遞增,在單調遞減.

,即﹙8﹚式成立,故﹙7﹚式成立.

所以有.故

.結論5 若則有:

﹙ⅰ﹚ ﹙9﹚

﹙ⅱ﹚ ﹙10﹚

當且僅當時,不等式﹙9﹚、﹙10﹚中等號成立.

證明:﹙ⅰ﹚令,則,

結合柯西不等式,可得,故

.﹙ⅱ﹚令,則,.

由柯西不等式和權方和不等式,可得,.

故.結論6 若則有:

﹙ⅰ﹚﹙11﹚

﹙ⅱ﹚ ﹙12﹚

當且僅當時,不等式﹙11﹚、﹙12﹚中等號成立.

參考文獻:

[1]伏春玲,董建德.均值不等式的性質推廣及應用[j].甘肅聯合大學學報﹙自然科學版﹚,2010,24﹙5﹚:26-31.

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