求证(a^n+b^n)⼀2>((a+b)⼀2)^n

a>0,b>0,n>=2,n为整数,求证(a^n+b^n)/2>((a+b)/2)^n
2024年11月20日 18:30
有3个网友回答
网友(1):

采用数学归纳法。
第一步,当n=1时,不等式显然成立。
第二步,假设n=k时,不等式成立。即有(a^k+b^k)/2>=[(a+b/2)]^k
那么,两边同时乘以(a+b/2),可得
(a+b/2)(a^k+b^k)/2>=([(a+b/2)]^(k+1)
左边=[a^(k+1)+ab^k+a^kb/2+b^(k+1)/2]/2
>=[a^(k+1)+b^(k+1)]/2
即n=k+1时成立。
第三步,由一和二可知,n=1时成立,则n=2时成立,则n=3时成立……类推,对任意n不等式都成立。

网友(2):

你可以用归纳法来解。
(i)当n=1时,不等式成立。
(ii)设n=k,不等式成立。即(a^k+b^k)/2>=[(a+b/2)]^k
两边同时乘以(a+b/2),可得
(a+b/2)(a^k+b^k)/2>=([(a+b/2)]^(k+1)
左边=[a^(k+1)+ab^k+a^kb/2+b^(k+1)/2]/2
>=[a^(k+1)+b^(k+1)]/2
即n=k+1时成立。
(iii),由i,ii可知,当n=1时不等式成立,则n=2时不等式也成立,n=3时不等式也成立……以此类推,对于任意数n,不等式都成立。

网友(3):

令f(x)=x^n
f''(x)=(n-1)nx^(n-2)
因为f''(x)恒大于零
所以f(x)在(0,∞)是凹函数
所以(a^n+b^n)/2>((a+b)/2)^n