作业帮 > 数学 > 作业

已知xi∈R+,i=1,2,…,n 求证不等式n/(n+1)≥x1/(nx1+x2)+x2/(nx2+x3)+…+xn/

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/10 15:24:44
已知xi∈R+,i=1,2,…,n 求证不等式n/(n+1)≥x1/(nx1+x2)+x2/(nx2+x3)+…+xn/(nxn+x1)
已知xi∈R+,i=1,2,…,n
求证不等式 n/(n+1)≥x1/(nx1+x2)+x2/(nx2+x3)+…+xn/(nxn+x1)
等号当且仅当x1=x2=…=xn时取得
这个题是好像是可以通过适当的构造,然后可以用均值不等式证明的
希望各位大侠给的证明可以清晰明快啦……
已知xi∈R+,i=1,2,…,n 求证不等式n/(n+1)≥x1/(nx1+x2)+x2/(nx2+x3)+…+xn/
我看不懂2楼的答案,下面是我的解答(看图片).并附上latex代码.
设$a_1=\frac{x_2}{x_1},a_2=\frac{x_3}{x_2},\cdots,a_2=\frac{x_1}{x_n}$,则我们有$a_1a_2\cdots a_n=1$,我们要证明的是:$\frac{1}{n+a_1}+\frac{1}{n+a_2}+\cdots+\frac{1}{n+a_n}\le \frac{n}{n+1}$  (1)
而由Cauchy不等式得到:
\[(n+a_1)(\frac{1}{n-1+a_1}+\frac{1}{n^2}) = (n-1+a_1+1)(\frac{1}{n-1+a_1}+\frac{1}{n^2}) \ge \left(\frac{n+1}{n}\right)^2\]
所以我们有:
\[\frac{1}{n+a_1} \le \left(\frac{n}{n+1}\right)^2 (\frac{1}{n-1+a_1}+\frac{1}{n^2}) \]
同理我们有,
\[\frac{1}{n+a_2} \le \left(\frac{n}{n+1}\right)^2 (\frac{1}{n-1+a_2}+\frac{1}{n^2}) \]
$\cdots$
\[\frac{1}{n+a_n} \le \left(\frac{n}{n+1}\right)^2 (\frac{1}{n-1+a_n}+\frac{1}{n^2}) \]
因此为证明不等式(1)成立我们只需证明:$\frac{1}{n-1+a_1}+\frac{1}{n-1+a_2}+\cdots+\frac{1}{n-1+a_n}\le 1$(2)
而(2)等价于$\frac{a_1}{n-1+a_1}+\frac{a_2}{n-1+a_2}+\cdots+\frac{a_n}{n-1+a_n}\ge 1$(3)
而(3)式可由局部不等式
$\frac{a_1}{n-1+a_1} \ge \frac{a_1^k}{a_1^k+a_2^k+\cdots+a_n^k}$(4)
其中$k=\frac{n-1}{n}$,(4)式的证明是由于$(4) \iff a_1(a_2^k+\cdots+a_n^k) \ge (n-1)a_1^k$而最后一式有平均值不等式可得到.
同理
$\frac{a_1}{n-1+a_1} \ge \frac{a_2^k}{a_1^k+a_2^k+\cdots+a_n^k}$
$\cdots$
$\frac{a_n}{n-1+a_1} \ge \frac{a_n^k}{a_1^k+a_2^k+\cdots+a_n^k}$
把以上各式相加便得到了(3)从而证明了原命题.