郭要紅 劉其右
(安徽師范大學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 241000)
2009年《數(shù)學(xué)通報(bào)》第8期數(shù)學(xué)問(wèn)題1808如下:
問(wèn)題1808[1]已知正數(shù)a,b滿足a+b=1,求證:
2010年《數(shù)學(xué)通報(bào)》第1期數(shù)學(xué)問(wèn)題1833如下:
問(wèn)題1833[2]已知a,b>0,且a+b=1,求證:
對(duì)不等式(1)、(2),文[3]從項(xiàng)數(shù)與指數(shù)出發(fā),給出了如下推廣:
定理1設(shè),則
2015年《數(shù)學(xué)通報(bào)》第4期數(shù)學(xué)問(wèn)題2238如下:
問(wèn)題2238[4]已知x,y是滿足x+y=1的正實(shí)數(shù),求證:
對(duì)不等式(1)、(2)、(4),文[5]從指數(shù)出發(fā),給出了如下推廣:
定理2設(shè)a,b>0,且a+b=1,對(duì)任意的正整數(shù)m,n>2(m≥2),則有
本文從指數(shù)與項(xiàng)數(shù)入手,給出不等式(3)、(5)的一個(gè)統(tǒng)一推廣.
定理3設(shè)n∈N*,p∈N*,q∈N*,ai>0,則
證明利用恒等式
有
利用算術(shù)—幾何均值不等式,有
將上述n各不等式相乘,得
即
其中s是(*)式中應(yīng)用算術(shù)—幾何均值不等式的乘積項(xiàng)數(shù),u,v,w分別是根號(hào)下的正冪指數(shù),所以
所以
(6)式成立.
由算術(shù)—幾何均值不等式等號(hào)成立的條件知,(6)式等號(hào)成立當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),證畢.