问题 解答题
先阅读下列不等式的证法:
已知a1,a2∈R,a12+a22=1,求证:|a1+a2|≤
2

证明:构造函数f(x)=(x-a12+(x-a22,则f(x)=2x2-2(a1+a2)x+1,因为对一切x∈R,恒有f(x)≥0,所以△=4(a1+a22-8≤0,故得|a1+a2|≤
2

再解决下列问题:
(1)若a1,a2,a3∈R,a12+a22+a32=1,求证|a1+a2+a3|≤
3

(2)试将上述命题推广到n个实数,并证明你的结论.
答案

(1)证明:构造函数f(x)=(x-a12+(x-a22+(x-a32(2分)

则f(x)=3x2-2(a1+a2+a3)x+a12+a22+a32=3x2-2(a1+a2+a3)x+1(2分)

因为对一切x∈R,恒有f(x)≥0,所以△=4(a1+a2+a32-12≤0,

故得|a1+a2+a3|≤

3
.      (2分)

(2)推广:若a1,a2,…,an∈R,a12+a22+…+an2=1,则|a1+a2+…+an|≤

n
.   (2分)

证明:构造函数f(x)=(x-a12+(x-a22+…+(x-an2

则f(x)=nx2-2(a1+a2+…+an)x+a12+a22+…+an2=nx2-2(a1+a2+…+an)x+1.

因为对一切x∈R,恒有f(x)≥0,所以△=4(a1+a2+…+an2-4n≤0,

故得|a1+a2+…+an|≤

n
.      (2分)

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