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。

特别地,当为非负偶数时,此不等式对任意实数成立。

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

这就是舒尔不等式的变形1,故原命题得证!

参考资料