问题 解答题

已知a、b、c为实数.证明:(a+b+c)2、(a+b-c)2、(b+c-a)2、(c+a-b)2这四个代数式的值中至少有一个不小于a2+b2+c2的值,也至少有一个不大于a2+b2+c2的值.

答案

如果(a+b+c)2、(a+b-c)2、(b+c-a)2、(c+a-b)2都小于a2+b2+c2

则 (a+b+c)2+(a+b-c)2+(b+c-a)2+(c+a-b)2<4(a2+b2+c2),

∴(a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac)+(a2+b2+c2+2ab-2ac-2bc)+(b2+c2+a2+2bc-2ac-2ab)+(c2+a2+b2+2ac-2bc-2ab)<4(a2+b2+c2),

整理得:0<0,明显不成立. 故这四个代数式的值中至少有一个不小于a2+b2+c2的值;

同理,如果(a+b+c)2、(a+b-c)2、(b+c-a)2、(c+a-b)2都大于a2+b2+c2

可得0>0 也不成立,

故(a+b+c)2、(a+b-c)2、(b+c-a)2、(c+a-b)2这四个代数式的值中至少有一个不小于a2+b2+c2的值,也至少有一个不大于a2+b2+c2的值,命题得证.

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