设a,b,c分别为一个三角形三边的边长,证明a2b(a-b)+b2c(b-c)+c2a(c-a)≥0,并指出等号成立的条件

2024年11月29日 16:29
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网友(1):

证明:不妨设a≥b≥c,此时

1
a
1
b
1
c

∵a(b+c-a)≤b(c+a-b)≤c(a+b-c),
于是由排序不等式可得:
1
c
?a(b+c-a)+
1
a
?b(c+a-b)+
1
b
?c(a+b-c)≤
1
a
?a(b+c-a)+
1
b
?b(c+a-b)+
1
c
?c(a+b-c)=a+b+c,
1
c
?a[(b-a)+c]+
1
a
?b[(c-b)+a]+
1
b
?c[(a-c)+b]≤a+b+c,
1
c
?a(b-a)+
1
a
?b(c-b)+
1
b
?c(a-c)≤0,同乘abc得,
a2b(b-a)+b2c(c-b)+c2a(a-c)≤0,
∴a2b(a-b)+b2c(b-c)+c2a(c-a)≥0,
上式当且仅当
1
a
=
1
b
=
1
c
或者a(b+c-a)=b(c+a-b)=c(a+b-c),即a=b=c时取等号.