Xi>=0,X1+X2...+Xn=1,n>=2,求证X1X2(X1+X2)+...+X1Xn(X1+Xn)+X2X3(X2+X3)...Xn-1Xn(Xn-1+Xn)
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2025/02/08 16:44:11
Xi>=0,X1+X2...+Xn=1,n>=2,求证X1X2(X1+X2)+...+X1Xn(X1+Xn)+X2X3(X2+X3)...Xn-1Xn(Xn-1+Xn)
Xi>=0,X1+X2...+Xn=1,n>=2,求证X1X2(X1+X2)+...+X1Xn(X1+Xn)+X2X3(X2+X3)...Xn-1Xn(Xn-1+Xn)
Xi>=0,X1+X2...+Xn=1,n>=2,求证X1X2(X1+X2)+...+X1Xn(X1+Xn)+X2X3(X2+X3)...Xn-1Xn(Xn-1+Xn)
证明:
先证一个结论.
设x,y≥0且x+y≤ 2/3,则(1-x) x^2+(1-y) y^2 ≤ (1-x-y) (x+y)^2.
(1-x) x^2+(1-y) y^2-(1-x-y) (x+y)^2
=[(1-x) x^2-(1-x-y)x^2]+[(1-y) y^2-(1-x-y)y^2]-2xy(1-x-y)
=yx^2+xy^2-2xy(1-x-y)
=xy[3(x+y)-2]
≤0
-------------------------------------------------
下面用数学归纳法来证明原命题.
当n=2时,容易验证结论是正确的.
设当n=m (m≥2)时,原命题是正确的.
当n=m+1时,不失一般性,设X1≥X2≥X3≥.≥Xm≥ Xm+1,则Xm+Xm+1≤2/(m+1)≤2/3.
(若Xm+ Xm+1>2/m,则 2=2(X1+X2+...+Xm+Xm+1)=(X1+X2)+(X2+X3)+...+(Xm+Xm+1)+(Xm+1+X1)≥(m+1)(Xm+Xm+1)>2,矛盾.)
用刚开始得到的结论,显然有:(1-Xm)(Xm)^2+(1-Xm+1)(Xm+1)^2≤(1-Xm-Xm+1)(Xm+Xm+1)^2.
设Y1=X1,Y2=X2,...,Ym-1=Xm-1,Ym=Xm+Xm+1,则
X1X2(X1+X2)+...+X1Xn(X1+Xn)+X2X3(X2+X3)...XmXm+1(Xm+Xm+1)
=(1-X1)(X1)^2+(1-X2)(X2)^2+.+(1-Xm)(Xm)^2+(1-Xm+1)(Xm+1)^2
≤(1-Y1)(Y1)^2+(1-Y2)(Y2)^2+.+(1-Ym)(Ym)^2
≤1/4,
证毕.
易证明:对于任何x,若0<=x<=1,有均值不等式,则x(1-x)<=1/4 (1)。
记题中不等式左边为S,则S=x1^2(1-x1)+x2^2(1-x2)+...+xn^2(1-xn);
对于1<=i<=n,i为整数;0<=xi<=1,则xi*xi(1-xi)<=xi/4;
所以s<=(x1+x2+...xn)/4=1/4 (2);
...
全部展开
易证明:对于任何x,若0<=x<=1,有均值不等式,则x(1-x)<=1/4 (1)。
记题中不等式左边为S,则S=x1^2(1-x1)+x2^2(1-x2)+...+xn^2(1-xn);
对于1<=i<=n,i为整数;0<=xi<=1,则xi*xi(1-xi)<=xi/4;
所以s<=(x1+x2+...xn)/4=1/4 (2);
考察等式成立条件,由(1)成立条件知x=1/2,结合条件知当且仅当xi中有两个等于1/2时成立。
收起