证明有关三角形边长的不等式设a,b,c是三角形的三条边长,求证8/5>a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)>7/5,请高手指教,经比较,认为"一心小爱"的解法有一定道理,只是对最后的"则将(1)式中x用y,z代

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/12 04:27:02

证明有关三角形边长的不等式设a,b,c是三角形的三条边长,求证8/5>a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)>7/5,请高手指教,经比较,认为"一心小爱"的解法有一定道理,只是对最后的"则将(1)式中x用y,z代
证明有关三角形边长的不等式
设a,b,c是三角形的三条边长,求证8/5>a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)>7/5,请高手指教,
经比较,认为"一心小爱"的解法有一定道理,只是对最后的"则将(1)式中x用y,z代换,x=(1-yz)/(y+z)易得(1)式成立",还不得要领,请继续指教,

证明有关三角形边长的不等式设a,b,c是三角形的三条边长,求证8/5>a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)>7/5,请高手指教,经比较,认为"一心小爱"的解法有一定道理,只是对最后的"则将(1)式中x用y,z代
由于这个不等式次数较高且为分式,所以其初等方法计算量较大,见谅
先介绍三角形中的常用公式:
1在三角形ABC中,恒有cotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1
2对于任意角A,恒有(sinA)^2=1/[1+(cotA)^2]
以上两式证明极其简单,略.
由三角形正玄定理,
8/5>a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)>7/5
8/5>(sinA)^2/[(sinA)^2+(sinB)^2]+(sinB)^2/[(sinB)^2+(sinC)^2]+(sinC)^2/[(sinC)^2+(sinA)^2]>7/5
根据上面介绍的三角公式2,原不等式进一步转化为
8/5>[(cotB)^2+1]/[(cotA)^2+(cotB)^2+2]+[(cotC)^2+1]/[(cotB)^2+(cotC)^2+2]+[(cotA)^2+1]/[(cotC)^2+(cotA)^2+2]>7/5
为了书写简便,设cotA=x cotB=y cotC=z
原题目转化为
已知:xy+yz+zx=1
求证:8/5>(y^2+1)/(x^2+y^2+2)+(z^2+1)/(y^2+z^2+2)+(x^2+1)/(z^2+x^2+2)>7/5
因为x^2+1=x^2+xy+yz+zx=(x+y)(x+z)
y^2+1=y^2+xy+yz+zx=(y+z)(y+x)
z^2+1=z^2+xy+yz+zx=(z+x)(z+y)
所以带入原式消元可得,只需证:
8/5>(y+z)/(x+y+2z)+(z+x)/(y+z+2x)+(x+y)/(z+x+2y)>7/5
下面证明(y+z)/(x+y+2z)+(z+x)/(y+z+2x)+(x+y)/(z+x+2y)>7/5
通分消去相同项可等价转化得:
x^3+y^3+z^3+8xyz+(x^2y+y^2z+z^2x)+6(xy^2+yz^2+zx^2)>0...(1)
当原三角形为锐角三角形时,x,y,z>0此时(1)式显然成立
当原三角形为钝角三角形时,不妨设x0
则将(1)式中x用y,z代换,x=(1-yz)/(y+z)易得(1)式成立
同理可证8/5>(y+z)/(x+y+2z)+(z+x)/(y+z+2x)+(x+y)/(z+x+2y)
所以原不等式得证
对于提问者的疑问,我在下面补充过程,但由于过程复杂,我只能尽可能的详细,见谅
将(1)式中x用y,z代换,然后在不等式两边同乘以(y+z)^3,得:
(1-yz)(y+z)^2+(y+z)^4+(1-yz)^3+(y^3+z^3)*(y+z)^3+5y^2(1-yz)(y+z)^2+5yz^2(y+z)^3+
5yz(1-yz)(y+z)^2+(1-yz)^2(z)(y+z)>0
合并同类项并展开消项,得:
y^6+z^6+1+6yz^3+18y^3z+20y^2z^2+z^4+6y^2+y^2+2z^2+14y^4z^2+2y^3z^3+8yz^5>7y^2z^4+2y^5z
则y^6+z^6+1+6yz^3+18y^3z+20y^2z^2+z^4+6y^2+y^2+2z^2+14y^4z^2+2y^3z^3+8yz^5>(y^6+y^4z^2)+
(2y^3z^3+8yz^5)>2y^5z+8y^2z^4>2y^5z+7y^2z^4
得证

原式为齐次轮转多项式

X=a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)
Y=b^2/(a^2+b^2)+c^2/(b^2+c^2)+a^2/(c^2+a^2)
X+Y=3
要证|X-Y|<1/5即可
即要证
1/5>|(a^2-b^2)/(a^2+b^2)+(b^2-c^2)/(b^2+c^2)+(c...

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原式为齐次轮转多项式

X=a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)
Y=b^2/(a^2+b^2)+c^2/(b^2+c^2)+a^2/(c^2+a^2)
X+Y=3
要证|X-Y|<1/5即可
即要证
1/5>|(a^2-b^2)/(a^2+b^2)+(b^2-c^2)/(b^2+c^2)+(c^2-a^2)/(c^2+a^2)|
若a=b
则上式右=0
所以上式右可以写成
(a-b)(b-c)(c-a)/f(a,b,c)的形式
又因为若a=-b
则上式右=0
所以上式右可以写成
(a+b)(b+c)(c+a)/g(a,b,c)的形式
所以很好啊,通过比较系数,只要证
|(a+b)(b+c)(c+a)(a-b)(b-c)(c-a)|<1/5(a^2+b^2)(b^2+c^2)(c^2+a^2)
|(a^2-b^2)(b^2-c^2)(c^2-a^2)|<1/5(a^2+b^2)(b^2+c^2)(c^2+a^2)
上述任意两个齐次对称多项式,证一个就OK了
|(a^2-b^2)(b^2-c^2)(c^2-a^2)|<1/5(a^2+b^2)(b^2+c^2)(c^2+a^2)
齐次对称
所以不妨设a>=b>=c
观察这个式子,似乎有平移不变性啊!
当a^2,b^2,c^2同时-k(k>0)
左边不变,右边变小
|(a^2-b^2)(b^2-c^2)(c^2-a^2)|<1/5(a^2+b^2)(b^2+c^2)(c^2+a^2)
考察2元函数g(x,k)=[(x^2-k)^0.5]/x(k>0)
对于固定的k
x大则g(x,k)大
所以当a^2,b^2,c^2同时-k(k>0)
a边缩的比例小,b边和c边缩的比例大
当a^2,b^2,c^2同时-k(k>0)
k的最大值为a=b+c时取得(a所以只要证明
|((b+c)^2-b^2)(b^2-c^2)(c^2-(b+c)^2)|<=1/5((b+c)^2+b^2)(b^2+c^2)(c^2+(b+c)^2)
非齐次化令c=1只要证
5(2b+1)(b^2-1)(b^2+2b)-(1+2b+2b^2)(b^2+1)(b^2+2b+2)<=0
-2[(b+0.2739……)(b+1.3726……)(b-2.6511……)]^2<=0
上面的三个根是macbook-grapher解的,我笔算不出来,方程次数为6,不可以笔算根。
近似取等条件
a=3.6511c
b=2.6511c

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设a,b,c是三角形的三条边长,求证8/5>a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)>7/5
a,b,c全为正数就没什么说的了
方程组一
a+b>a a*a + b*b + 2ab >a*a
b+c>b b*b+ c*c+ 2bc > b*b
a+c>c c*c+ a*a+ 2ac > c*...

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设a,b,c是三角形的三条边长,求证8/5>a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)>7/5
a,b,c全为正数就没什么说的了
方程组一
a+b>a a*a + b*b + 2ab >a*a
b+c>b b*b+ c*c+ 2bc > b*b
a+c>c c*c+ a*a+ 2ac > c*c
1+2ab/(a^2+b^2)>a^2/(a^2+b^2)
1+2bc/(b^2+c^2)>b^2/(b^2+c^2)
1+2ac/(c^2+a^2)>c^2/(c^2+a^2)
方程组二 两边之差小于第三边
a-bb-cc-a方程组三 两边之和大于第三边
a+b>c
c+a>b
b+c>a
1+2ab/(a^2+b^2)>c^2/(a^2+b^2)
1+2ac/(a^2+c^2)>b^2/(a^2+c^2)
1+2bc/(a^2+c^2)>a^2/(b^2+c^2)
方程组四
余弦定理A,B,C分别为a ,b,c所对的三角形内角
a^2=b^2+c^2-2*b*c*CosA
b^2=a^2+c^2-2*a*c*CosB
c^2=a^2+b^2-2*a*b*CosC
CosA ,CosB,CosC < 1 (A,B,C不可能去零度)
方程组五
正弦定理,此处可设三角形的外接圆半径R=0.5,易于计算
a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R
sinA,sinB,sinC<=1
带方程组二,三,四,五,到方程组一
易得
8/5>a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)>7/5

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这个题样子长得挺一般的,做起来很难阿
近似取等条件确实是
a=3.6511c
b=2.6511c
但这个式子不能“所以不妨设a>=b>=c ”
另一端的取等条件恰好是b=3.6511c
a=2.6511c
如果不妨设了a>b>c就得不到这个关系了
从答案看,a,b,c的关系即没有趋近于0的,也不是算术平均,几何平均,倒数平均,平方...

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这个题样子长得挺一般的,做起来很难阿
近似取等条件确实是
a=3.6511c
b=2.6511c
但这个式子不能“所以不妨设a>=b>=c ”
另一端的取等条件恰好是b=3.6511c
a=2.6511c
如果不妨设了a>b>c就得不到这个关系了
从答案看,a,b,c的关系即没有趋近于0的,也不是算术平均,几何平均,倒数平均,平方平均中的任何一个,光取等条件似乎酒不会是很简单就能搞定的问题,我是不行了,希望见到很漂亮的解法。
楼上那两个,好像就不叫个方法

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用“特殊值法”来证明!这是最简单的方法,也是数学中解决问题的方法之一。
方法是:任意取三个数,只要这三个数的值满足“两边和大于第三边,两边和小于第三边,即能组成三角形”即可。然后把数值带入证明不等式成立即可。如取数值“3、4、5”或“3、5、7”等...

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用“特殊值法”来证明!这是最简单的方法,也是数学中解决问题的方法之一。
方法是:任意取三个数,只要这三个数的值满足“两边和大于第三边,两边和小于第三边,即能组成三角形”即可。然后把数值带入证明不等式成立即可。如取数值“3、4、5”或“3、5、7”等

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这个题目非常巧妙,请注意:8/5+7/5=3这个有趣的条件
假设a<=b<=c
设x=a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)
要证明8/5要证明x<8/5很复杂,其实只需要证明x<=3/2<8/5就很容易了
同样证明x>7/5
其实这个题...

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这个题目非常巧妙,请注意:8/5+7/5=3这个有趣的条件
假设a<=b<=c
设x=a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)
要证明8/5要证明x<8/5很复杂,其实只需要证明x<=3/2<8/5就很容易了
同样证明x>7/5
其实这个题目可以出的更复杂
比如要证明267/166>x>233/167
那就更恐怖了
但是这种题目确实对现实生活没有任何意义,只是培养了无数的书呆子,中国好多人都给糊涂了啊

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一道有关数学不等式证明的题设abc是三角形三边,求证:a^2+b^2+c^2〈2(ab+bc+ca) 证明有关三角形边长的不等式设a,b,c是三角形的三条边长,求证8/5>a^2/(a^2+b^2)+b^2/(b^2+c^2)+c^2/(c^2+a^2)>7/5,请高手指教,经比较,认为一心小爱的解法有一定道理,只是对最后的则将(1)式中x用y,z代 高中数学有关不等式的证明1题 设Ai≥1,i=1,2,3,………n,求证 (1+A1)(1+A2)………(1+An)≥2的n次方/n+12题 设abc是三角形ABC的三边长 ,求证 a的平方 b(a-b)+b的平方c(b-c)+c的平方a(c-a)≥03题 设 试证明Neuberg不等式:三角形中a,b,c是三边长,R是外接圆半径,有a2+b2+c2 排序不等式设a,b,c是三角形ABC的三边,证明a^2(a-b)+b^2(b-c)+c^2(c-a)≥0题错了,正确的是:设a,c是三角形ABC的三边,a^2b(a-b)+b^2c(b-c)+c^2a(c-a)≥0 设a.b.c是三角形ABC的三边长,化简|a-b-c|+|b-c-a|+|c+a-b| ..有关不等式的证明设a,b为正数,且a+b 设a>b>c证明不等式(a-b)/a 证明:设a,b,c是三角形的三边长,若二次方程x²+2ax+b²=0和x²+2cx-b²=0有一个相同的根,则此三角形必定是直角三角形. 设三个正实数abc,满足(a平方+b平方+c平方)平方大于2(a四次+b四次+c四次),求证abc用柯西不等式做求证abc一定是某一三角形的三边长 有关不等式的证明设a,b,c是正实数,且abc=1,求证:1/(1+2a)+1/(1+2b)+1/(1+2c)>=1 设a,b,c是三角形的三边长,求证a²-b²-c²+2bc>0. 有关三角形题:已知a、b、c是一个三角形的三条边长,化简:|a+b-c|-|b-a-c|的结果是多少? 不等式 证明 三角形在三角形ABC中,a、b、c为三边边长,三角形ABC的面积为S,求证:a的平方+ b的平方+c 的平方大于等于 四倍根号三乘以S 设a,b,c分别为三角形的三边长,A,B,C是它们所对的角.证明Aa+Bb+Cc大于等于1/2(Ab+Ac+Ba+Bc+Ca+Cb) 设a,b,c都是正数,证明不等式 设a ,b ,c 为三角形三边,A,B,C是三个顶点,证明:a^2=b(b+c)是A=2B的充要条件. 证明:如果三角形的三边长A,B,C,满足A²+B²=C²,那么这个三角形是直角三角形?