高二数学。已知a,b,c均为实数,求证:a^2+b^2+c^2>1⼀3(a+b+c)^2

2024-12-19 04:51:02
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回答1:

(1)分析法:
首先这里应该是a^2+b^2+c^2>=1/3(a+b+c)^2才对
如果a^2+b^2+c^2>1/3(a+b+c)^2,那a,b,c就应该是不相等的实数
要证(a^2+b^2+c^2>=1/3(a+b+c)^2
只需证3(a^2+b^2+c^2)>=(a+b+c)^2
又(a+b+c)^2=a²+b²+c²+2ab+2ac+2bc
所以要证3(a^2+b^2+c^2)>=(a+b+c)^2
只需证2(a^2+b^2+c^2)>=2ab+2ac+2bc
即要证(a²+b²)+(a²+c²)+(b²+c²)>=2ab+2ac+2bc,
又a²+b²>=2ab,a²+c²>=2ac,b²+c²>=2bc,
所以(a²+b²)+(a²+c²)+(b²+c²)>=2ab+2ac+2bc得证(当a=c=c时,取等号;如果a,b,c不相等就不取等号)
(2)反证法:
假设a<=0,b<=0,c<=0
这样a+b+c<=0
而a=x^2-2y+1/3,b=y^2-2z+3,c=z^2-2x+1/6
所以a+b+c=x^2-2y+1/3+y^2-2z+3+z^2-2x+1/6
=x^2-2x+1+y^2-2y+1+z^2-zx+1+1/2
=(x-1)²+(y-1)²+(y-1)²>0
这里假设a+b+c<=0与题目所得a+b+c>0矛盾,所以假设不成立
所以a,b,c中至少有一个大于0

回答2:

(1)(a+b+c)^2=a^2+b^2+c^2+2ab+2ac+2bc
a^2+b^2≥2ab
a^2+c^2≥2ac
b^2+c^2≥2bc
∴(a+b+c)^2=a^2+b^2+c^2+2ab+2ac+2bc≤3(a^2+b^2+c^2)
∴a^2+b^2+c^2≥1/3(a+b+c)^2(a=b=c时等号成立)
(2)a+b+c=x^2+y^2+z^2-2x-2y-2z-7/2=(x-1)^2+(y-1)^2+(z-1)^2+1/2>0
∴a.b.c中必有一个大于0

回答3:

不等式两侧去分母后,左方的平方展开后,可以消去一部分,最后可以形成三个完全平方式的