权方和不等式及其特殊形式在三角形中的应用

作者:I'm hh | 发布时间:

权方和不等式是一个数学中重要的不等式。其证明需要用到赫尔德不等式(Holder),可用于放缩的方法求最值(极值)、证明不等式等

  • n元形式
    已知a,b,p,q为实数,且a,b>0,p≥q+1,则有:
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    当p=2,q=1时,就变成了比较常用的形式
  • 常用形式
    已知a,b为实数,且a,b>0   
    则:

[公式]

        当 且仅当[公式]        时,等号成立

        而当n=2时,就产生了最一般最特殊形式

  • 最一般最特殊形式
    已知a,b,c,d为实数,且a,b,c,d>0
    则:Screenshot_20220306_185341.jpg

     

 

以上就是权方和不等式的n元形式以及常见的两种形式,其他特殊形式,可以通过取p,q为特殊数值来得出,如果感兴趣可以自己探索,下面我们举出一道例题来验证权方和不等式在三角形中的应用

  • 问题
    Screenshot_20220306_115444.jpg
    如图,▲ABC是任意三角形,作BD⊥AC,DE⊥BC,DF⊥AB,求证:
    Screenshot_20220306_131710.jpg
  • 证明
    由反勾股定理,我们有:
    Screenshot_20220306_131812.jpg

    于是,我们利用权方和不等式,得到:
    Screenshot_20220306_132039_edit_130606362847778.jpg
    Screenshot_20220306_132019_org.geogebra.android.g.jpg所以,我们得到
    Screenshot_20220306_132457.jpg
    Screenshot_20220306_132435.jpg

    Screenshot_20220306_132814.jpg

    Screenshot_20220306_132744.jpg相加,即得到
    Screenshot_20220306_133054.jpg

    Screenshot_20220306_133151.jpg因此得到Screenshot_20220306_131710.jpg得证