设 $0 < {x_1},{x_2} , \cdots , {x_n} < 1$,且 ${x_1} + {x_2} + \cdots + {x_n} = 1$ $\left(n\geqslant 2\right)$.求证:$\dfrac{1}{{{x_1} - x_1^3}} + \dfrac{1}{{{x_2} - x_2^3}} + \cdots + \dfrac{1}{{{x_n} - x_n^3}} > 4$.
【难度】
【出处】
2010年浙江大学自主招生保送生测试
【标注】
  • 数学竞赛
    >
    不等式
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    不等式
  • 题型
    >
    不等式
    >
    代数不等式的证明
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    放缩
    >
    切割线放缩法
【答案】
【解析】
事实上,根据均值不等式,$$\dfrac{1}{{x - {x^3}}} = \dfrac{x}{{{x^2}\left( {1 - {x^2}} \right)}} \geqslant 4x,$$当且仅当 $x=\dfrac {\sqrt 2}2$ 时取等号.
根据辅助不等式$$\dfrac{1}{{x - {x^3}}} \geqslant 4x , x \in \left( {0 ,1} \right),$$命题得证.
答案 解析 备注
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