专题地图 › 不等式的证明
2016 年辽宁预赛 · 第 11 题
F2解答题不等式的证明
已知 lga+lgb+lgc=0,证明:
1<a+1a+b+1b+c+1c<2.
作答
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
解析
思路
先由对数恢复正性与乘积,再把三个分式通成同一个正分母。
解答
给定对数条件意味着 a,b,c>0 且 abc=1。记 s=a+b+c,t=ab+bc+ca,D=(1+a)(1+b)(1+c)=2+s+t>0。若目标为 S,通分得 S=(s+2t+3)/D,所以 S−1=(1+t)/D>0,2−S=(1+s)/D>0。因此 1<a/(a+1)+b/(b+1)+c/(c+1)<2。
复核
两个正差式都严格为正,故没有原正域内的等号。常数项三来自三个分式分子各含一次 abc,分母则只含一次,不能在通分中漏计。
方法总结
带乘积一的对称分式和,可用基本对称量通分后直接比较与常数的正差。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
先由对数约束确定三正数乘积,将分式和化为对称和的有理式,再直接核上下界差的严格正性。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:作差后证明非负
专题卡:齐次式、比值和对称式:归一化或换元,减少变量