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求证:若a,b.c为三角形的三边长,且a+b+c=1.则a²+b²+c²+4abc

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/14 11:32:50
求证:若a,b.c为三角形的三边长,且a+b+c=1.则a²+b²+c²+4abc<1/2
求证:若a,b.c为三角形的三边长,且a+b+c=1.则a²+b²+c²+4abc
由a,b,c为三角形三边,有a+b-c > 0,b+c-a > 0,c+a-b > 0.
相乘得(a+b-c)(b+c-a)(c+a-b) > 0,展开得a²b+ab²+b²c+bc²+c²a+ca² > a³+b³+c³+2abc ①.
于是由a+b+c = 1,有2(a²+b²+c²+4abc) = 2(a²+b²+c²)(a+b+c)+8abc
= 2(a³+b³+c³)+2(a²b+ab²+b²c+bc²+c²a+ca²)+8abc
= a³+b³+c³+2(a²b+ab²+b²c+bc²+c²a+ca²)+6abc+(a³+b³+c³+2abc)
< a³+b³+c³+3(a²b+ab²+b²c+bc²+c²a+ca²)+6abc (由①)
= (a+b+c)³
= 1,
即a²+b²+c²+4abc < 1/2.
不等式①在证明某些以构成三角形三边为条件的不等式时很好用.
因为在a,b,c > 0的前提下,①是a,b,c构成三角形三边的充要条件.
上述证明的思路就是用a+b+c = 1的条件将不等式化为齐次不等式,然后用①证明之.