證明 由參考文獻可知
(a-b)2[]b+(b-c)2[]c+(c-a)2[]a≥[(a-b)+(c-b)+(a-c)]2[]a+b+c=4(a-b)2[]a+b+c,
因此,a2[]b+b2[]c+c2[]a=[(a-b)+b]2[]b+[(b-c)+c]2[]c+[(c-a)+a]2[]a=(a-b)2[]b+(b-c)2[]c+(c-a)2[]a+a+b+c≥a+b+c+4(a-b)2[]a+b+c.證畢
推廣一 已知a,b,c是正數,求證:a2[]b+b2[]c+c2[]a≥a+b+c+4(a-b)2+4(a-c)2+4(b-c)2[]3(a+b+c).
推廣二 已知a1,a2,…,an是正數,求證:∑n[]i=1a2i[]an+1-i≥∑n[]i=1ai+4(a1-an)2[]∑n[]i=1ai.
推廣三 已知a1,a2,…,an是正數,
1.當n為偶數時,求證:∑n[]i=1a2i[]an+1-i≥∑n[]i=1ai+4∑n[]2[]i=1ai-∑n[]i=n[]2+1ai2[]∑n[]i=1ai;
2.當n為奇數時,求證:∑n[]i=1a2i[]an+1-i≥∑n[]i=1ai+4∑n+1[]2-1[]i=1ai-∑n[]i=n[]2+1ai2[]∑n[]i=1ai.
請同學們按照以上方法加以證明.
【參考文獻】
《數學通報》1996年第8期,第1023號數學問題.