已知 $a,b,c>0$,且 $a+b+c\geqslant abc$.求证:下列三个式子中至少有两个成立:$$\dfrac{6}{a}+\dfrac{3}{b}+\dfrac{2}{c}\ge2,\dfrac{6}{b}+\dfrac{3}{c}+\dfrac{2}{a}\ge2,\dfrac{6}{c}+\dfrac{3}{a}+\dfrac{2}{b}\ge2.$$
【难度】
【出处】
【标注】
【答案】
【解析】
假设至多有一个成立.下面分两种情形讨论:
(1)三式均不成立,即$$\dfrac{6}{a}+\dfrac{3}{b}+\dfrac{2}{c}\ge2,\dfrac{6}{b}+\dfrac{3}{c}+\dfrac{2}{a}\ge2,\dfrac{6}{c}+\dfrac{3}{a}+\dfrac{2}{b}\ge2.$$此三式相加,可得$$11\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)<6.$$即 $\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}<\dfrac{6}{11}$.
但由 $a+b+c\geqslant abc$ 有$$\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)^2\ge3\left(\dfrac{1}{ab}+\dfrac{1}{bc}+\dfrac{1}{ca}\right)=3\cdot\dfrac{a+b+c}{abc}\ge3.$$即 $\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\geqslant\sqrt{3}$.
矛盾.
(2)三个式子恰有一个成立,不妨设$$\dfrac{6}{a}+\dfrac{3}{b}+\dfrac{2}{c}<2$$$$\dfrac{6}{b}+\dfrac{3}{c}+\dfrac{2}{a}<2$$$$\dfrac{6}{c}+\dfrac{3}{a}+\dfrac{2}{b}\ge2$$第一个式子+第二个式子的7倍-第三个式子可得,
$14>\dfrac{17}{a}+\dfrac{43}{b}+\dfrac{17}{c}>17\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)$,即 $
\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}<\dfrac{14}{17}$.
综上,假设均不成立,原命题成立.
答案 解析 备注
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