本题导读

本题考查三元基本不等式的应用。通过对不等式左侧的两个括号分别利用均值不等式进行放缩,再将结果相乘,从而证明目标不等式。

📌【题干】

Question

(2014年江苏卷) 已知 ,证明:.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 观察结构:不等式左边是两个三项式相乘,右边是 。注意到 ,这启发我们对每个括号分别使用三元基本不等式。
  2. 运用均值不等式:对 和 分别使用 。
  3. 相乘化简:将两个放缩后的不等式相乘,观察变量的指数是否能够抵消或还原为 。
  4. 等号成立条件:验证两个不等式取等号的条件是否一致且可实现。

✅【答案】

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综上,原不等式得证

✍【详细解析】

Abstract

证明: 因为 ,由三元基本不等式得: 当且仅当 时,① 式等号成立。

同理可得: 当且仅当 时,② 式等号成立。

因为不等式两边均为正数,将 ①、② 两式相乘得:

等号成立条件验证: 由 且 ,解得 。 当 时,原不等式左边 ,右边 ,等号成立。 综上,原不等式得证。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点: 元基本不等式 的灵活运用。

  2. 核心方法:局部放缩法。处理括号积的不等式时,分别对各部分进行均值放缩是常用套路。

  3. 避坑指南:在使用多个基本不等式并相乘时,一定要检查等号成立的条件是否相容。如果 ① 要求 ,② 要求 ,则相乘后的等号永远无法取得,虽然不等式依然成立,但证明过程的严谨性会受影响。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 柯西不等式(Cauchy-Schwarz Inequality)也是证明此类乘积形式不等式的有力工具。

  2. 结论推广: 乘积形式的不等式可对每个括号分别用均值不等式放缩后相乘。

  3. 方法推广: 局部放缩法。处理括号积的不等式时,分别对各部分进行均值放缩是常用套路。

🔗【关联脉络】

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