a,b,c≥0,t∈R⇒a(a-b)(a-c)+b(b-c)(b-a)+c(c-a)(c-b)≥0。
介绍
当且仅当 ,或其中两个数 相等 而另外一个为零时,等号成立。
Schur不等式虽不是联赛大纲中规定掌握的不等式,但在联赛不等式证明题中仍能发挥重要作用。
证明
对 的证明:
由对称性,不妨设 ,
,证毕。
对 的证明:
由对称性,不妨设 ,则 。
证毕。
推论
1、 。
2、三角形中, 为角 所对的三边 。
3、三角形中, 。
推广
假设 是正的 实数 。如果 和 是顺序的,则以下的 不等式 成立:
2007年, 罗马尼亚 数学家Valentin Vornicu证明了一个更一般的形式:
考虑 ,其中 ,而且要么 ,要么 。设 ,并设 要么是 凸函数 ,要么是 单调函数 。那么:
当 时,即化为舒尔不等式。
舒尔不等式的如下两个变形形式在解题中非常有用
变形1:
变形2:
事实上,把①展开即得变形1,因为 代入变形1,得
所以
下面引用三个例题来介绍舒尔不等式的用法
例题1: 设 , 且 , 求证: .
证明: 由舒尔不等式的变形2可得 :
有题设条件 可得
另一方面,
从而命题得证。
例题2
证明:在△ABC中有
证明:令 ,则由舒尔不等式可得
所以
例题3: 设 ,且 ,求证:
证明:因为 , 所以上式等价于
等价于
即
这就是舒尔不等式的变形1,故原命题得证!