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1.引入不等式
设a,b,c为不大于1的正数,n为正整数,则
■+■+ ■≤■.(1)
设a,b,c为正数且n为正整数,则有
■+■+■≥■{■+■+■}.(2)
本文要对不等式(1)和(2)的变量个数以及根式方面进行了推广,得到了一般情况.为此先引入一个引理:
引理设x1,x2,…,xn为正数,则
■≤■xi≤■. (3)
2.对不等式(1)进行推广
定理1 设x1,x2,…,xn均为不大于1的正数,n,r为正整数,则
■■≤■ (4)
证:对n用第二数字归纳法有
(i)当n=2时,成立.
(ii)假定2≤k≤n-1时不等式(4)成立.下面推证当n时也成立,分两种情况证明.
当n=2m时,有
■■=■■+■■
≤■+■
≤■=■
=■
当n=2m+1时,有■■+■
=■■+■■+■
≤■+■
≤■
即 ■■≤■,
■■≤■.
综合(i),(ii),不等式(4)成立,证毕.
由不等式(2)可推出
定理2 设x1,x2,…xn为正数,n,k,r为正整数,则
■■≥■■■(5)
证:对a1,a2,…an为正数,由引理与幂平均不等式有
■air≥■■ai■■≥■(6)
由不等式(6),不等式(5)的左端有
■■≥■■■
=■■■■■
≥■■■■■.
即 ■■≥■■■.
证毕.
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设a,b,c为不大于1的正数,n为正整数,则
■+■+ ■≤■.(1)
设a,b,c为正数且n为正整数,则有
■+■+■≥■{■+■+■}.(2)
本文要对不等式(1)和(2)的变量个数以及根式方面进行了推广,得到了一般情况.为此先引入一个引理:
引理设x1,x2,…,xn为正数,则
■≤■xi≤■. (3)
2.对不等式(1)进行推广
定理1 设x1,x2,…,xn均为不大于1的正数,n,r为正整数,则
■■≤■ (4)
证:对n用第二数字归纳法有
(i)当n=2时,成立.
(ii)假定2≤k≤n-1时不等式(4)成立.下面推证当n时也成立,分两种情况证明.
当n=2m时,有
■■=■■+■■
≤■+■
≤■=■
=■
当n=2m+1时,有■■+■
=■■+■■+■
≤■+■
≤■
即 ■■≤■,
■■≤■.
综合(i),(ii),不等式(4)成立,证毕.
由不等式(2)可推出
定理2 设x1,x2,…xn为正数,n,k,r为正整数,则
■■≥■■■(5)
证:对a1,a2,…an为正数,由引理与幂平均不等式有
■air≥■■ai■■≥■(6)
由不等式(6),不等式(5)的左端有
■■≥■■■
=■■■■■
≥■■■■■.
即 ■■≥■■■.
证毕.
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