++≥++=++. ①
又∵a11≥b11≥c11,≥≥,
∴由乱序和≥反序和得:
++≥++=a10+b10+c10, ②
由①②两式得:++≥a10+b10+c10.
用排序不等式证明不等式(对所证不等式中的字母大小顺序作出假设)
[例2] 设x>0,求证:1+x+x2+...+xn≥(2n+1)xn.
[思路点拨] 本题考查排序不等式的应用.解答本题需要注意:题目中只给出了x>0,但对于x≥1,x<1没有明确,因此需要进行分类讨论.
[精解详析] (1)当x≥1时,1≤x≤x2≤...≤xn,
由排序原理:顺序和≥反序和,得
1·1+x·x+x2·x2+...+xn·xn
≥1·xn+x·xn-1+...+xn-1·x+xn·1,
即1+x2+x4+...+x2n≥(n+1)xn. ①
又因为x,x2,...,xn,1为序列1,x,x2,...,xn的一个排列,于是再次由排序原理:乱序和≥反序和,得
1·x+x·x2+...+xn-1·xn+xn·1≥1·xn+x·xn-1+...+xn-1·x+xn·1,
得x+x3+...+x2n-1+xn≥(n+1)xn. ②
将①和②相加得
1+x+x2+...+x2n≥(2n+1)xn.
(2)当0
但①②仍然成立,于是③也成立.
综合(1)(2),证毕.
在没有给定字母大小的情况下,要使用排序不等式,必须限定字母的大小顺序,而只有具有对称性的字母才可以直接限定字母的大小顺序,否则要根据具体情况分类讨论.
2.设a1,a2,...,an是1,2,...,n的一个排列,求证:
++...+≤++...+.