问题
解答题
已知a,b,c均为正数,证明:a2+b2+c2+(
|
答案
证明:
(证法一)
因为a,b,c均为正数,由平均值不等式得
①a2+b2+c2≥3(abc) 2 3
+1 a
+1 b
≥3(abc)-1 c 1 3
所以(
+1 a
+1 b
)2≥9(abc)-1 c
②(6分)2 3
故a2+b2+c2+(
+1 a
+1 b
)2≥3(abc)1 c
+9(abc)-2 3
.2 3
又3(abc)
+9(abc)-2 3
≥22 3
=627
③3
所以原不等式成立.(8分)
当且仅当a=b=c时,①式和②式等号成立.当且仅当3(abc)
=9(abc)-2 3
时,③式等号成立.2 3
即当且仅当a=b=c=3
时,原式等号成立.(10分)1 4
(证法二)
因为a,b,c均为正数,由基本不等式得a2+b2≥2ab b2+c2≥2bc c2+a2≥2ac
所以a2+b2+c2≥ab+bc+ac①
同理
+1 a2
+1 b2
≥1 c2
+1 ab
+1 bc
②(6分)1 ac
故a2+b2+c2+(
+1 a
+1 b
)2③1 c
≥ab+bc+ac+3
+31 ab
+31 bc 1 ac
≥6
所以原不等式成立.(8分)3
当且仅当a=b=c时,①式和②式等号成立,当且仅当a=b=c,(ab)2=(bc)2=(ac)2=3时,③式等号成立.
即当且仅当a=b=c=3
时,原式等号成立.(10分)1 4