三排序不等式
1.顺序和、乱序和、反序和
设a1≤a2≤...≤an,b1≤b2≤...≤bn为两组实数,c1,c2,...,cn为b1,b2,...,bn的任一排列,称a1b1+a2b2+...+anbn为这两个实数组的顺序积之和(简称顺序和),称a1bn+a2bn-1+...+anb1为这两个实数组的反序积之和(简称反序和).称a1c1+a2c2+...+ancn为这两个实数组的乱序积之和(简称乱序和).
2.排序不等式(排序原理)
定理:(排序原理,又称为排序不等式) 设a1≤a2≤...≤an,b1≤b2≤...≤bn为两组实数,c1,c2,...,cn为b1,b2,...,bn的任一排列,则有a1bn+a2bn-1+...+anb1≤a1c1+a2c2+...+ancn≤a1b1+a2b2+...+anbn,等号成立(反序和等于顺序和)⇔a1=a2=...=an或b1=b2=...=bn.
排序原理可简记作:反序和≤乱序和≤顺序和.
[点睛] 排序不等式也可以理解为两实数序列同向单调时,所得两两乘积之和最大;反向单调(一增一减)时,所得两两乘积之和最小.
用排序不等式证明不等式(所证不等式中字母大小顺序已确定 [例1] 已知a,b,c为正数,且a≥b≥c,求证:
++≥++.
[思路点拨] 分析题目中已明确a≥b≥c,所以解答本题时可直接构造两个数组,再用排序不等式证明即可.
[证明] ∵a≥b>0,于是≤,
又c>0,从而≥,
同理≥,从而≥≥.
又由于顺序和不小于乱序和,故可得
++≥++