已知 $a,b,c$ 是三角形的三边,求证:$a^2b(a-b)+b^2c(b-c)+c^2a(c-a)\geqslant 0$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    代数变形
    >
    代数式的形
    >
    换元
    >
    内切圆代换
  • 题型
    >
    不等式
    >
    代数不等式的证明
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    柯西不等式
【答案】
【解析】
令 $a=y+z$,$b=z+x$,$c=x+y$,$x,y,z>0$,则\[\begin{split}LHS&=\sum_{cyc}{(y+z)^2(z+x)(y-x)}\\
&=\sum_{cyc}2xyz\left(\dfrac{y^2}{z}-x\right)\\
&=2xyz\left(\dfrac{x^2}y+\dfrac {y^2}z+\dfrac{z^2}x-x-y-z\right).
\end{split}\]而根据柯西不等式,有\[\dfrac{x^2}y+\dfrac {y^2}z+\dfrac{z^2}x\geqslant x+y+z,\]等号当且仅当 $x=y=z$ 时,即 $a=b=c$ 时取得.
因此原不等式得证.
答案 解析 备注
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