刘南山
(江西省都昌县第一中学 332600)
(1)
该不等式简洁优美、内涵丰富,经探究,可从变元个数和幂指数方面得到如下推广:
(2)
为证明结论,先给出引理(柯西不等式的变式):设xi∈R+,yi∈R,i=1,2,…,n(n≥2),则
该不等式可由柯西不等式直接推出,故证明略.
定理的证明因为m≥2,ai∈R+,i=1,2,…,n, 所以由幂平均不等式得
因为λ>0,所以1+λai>0(i=1,2,…,n),
由引理和幂平均不等式得
设a1+a2+…+an=x,
所以f(x)在[n,+∞)上单调递增,
故不等式(2)成立,
当且仅当a1=a2=…=an=1时,等号成立,证毕.
问题2235是定理中当n=3,m=2,λ=1时的特殊情形.
显然,在不等式(2)中令n=3,m=2得到:
推论1已知a,b,c是正实数,且abc=1,λ>0,则
(3)
令m=2即得:
(4)
利用类似定理的证明可得:
(5)