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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