用均值不等式求证.调和平均数

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/08 20:38:00

用均值不等式求证.调和平均数
用均值不等式求证.调和平均数

用均值不等式求证.调和平均数
已知:a>0,b>0,求证:2/(1/a+1/b)≤√ab≤(a+b)/2≤√[(a²+b²)/2]
1、证:√ab≤(a+b)/2
∵(√a-√b)²≥0
∴a+b-2√ab≥0
∴a+b≥2√ab…………公式①
即√ab≤(a+b)/2
2、证:2/(1/a+1/b)≤√ab
根据公式①,有
√(a/b) + √(b/a)≥2√[√(a/b) · √(b/a)]=2
左边提取√ab,得
√ab(1/a + 1/b)≥2
即2/(1/a+1/b)≤√ab
3、证:(a+b)/2≤√[(a²+b²)/2]
∵a²+b²≥2ab
两边同时加a²+b²,得
2(a²+b²)≥a²+b²+2ab=(a+b)²
两边同时除以4,得
(a²+b²)/2≥(a+b)²/4
两边取根号,得
(a+b)/2≤√[(a²+b²)/2]

均值不等式是 a^2+b^2>=2ab
先证明√(( a^2+b^2)/2)>=(a+b)/2
两边平方得( a^2+b^2)/2>=(a+b)^2/4
移项合并同类项,即得均值不等式
再证调和平均数<=几何平均数
将不等式左边的分母移到右边,乘出来,发现还是均值,得证