灯下 登录

2004 APMO 第 5 题

题面据 APMO 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。

APMO 2004 P5 inequality

Prove that

(a2+2)(b2+2)(c2+2)9(ab+bc+ca)\left(a^{2}+2\right)\left(b^{2}+2\right)\left(c^{2}+2\right) \geq 9(a b+b c+c a)

for all real numbers a,b,c>0a, b, c>0.

证明

(a2+2)(b2+2)(c2+2)9(ab+bc+ca)\left(a^{2}+2\right)\left(b^{2}+2\right)\left(c^{2}+2\right) \geq 9(a b+b c+c a)

对于所有实数 a,b,c>0a, b, c>0

提示 1

先猜等号形状,再看同次性、归一化和每一项的量纲。

提示 2

试着把式子拆成均值、柯西、凸性、重排或切线法可处理的块。

提示 3

最后检查等号条件和边界情形是否都与题设兼容。

完整解答

这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。2004 年 APMO P5 可先归入不等式:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。

这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?