AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

Задача №2464

Условие

Доказать, что для любых положительных чисел \(\displaystyle{a}\), \(\displaystyle{b}\), \(\displaystyle{c}\) справедливо неравенство \(\displaystyle{\frac{a}{b} + \frac{b}{c} + \frac{c}{a}\ge{3}}\).

Решение

Мы знаем, что среднее арифметическое не меньше среднего геометрического. В частности, для трёх любых неотрицательных чисел имеем

\[ \frac{a_1+a_2+a_3}{3} \ge \sqrt[3]{a_1 a_2 a_3} \]

Подставляя в это неравенство \(\displaystyle{a_1=\frac{a}{b}}\), \(\displaystyle{a_2=\frac{b}{c}}\) и \(\displaystyle{a_3=\frac{c}{c}}\), получим

\[ \frac{\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{c}}{3} \ge \sqrt[3]{\frac{a}{b}\cdot\frac{b}{c}\cdot\frac{c}{a}} \Leftrightarrow \frac{a}{b} + \frac{b}{c} + \frac{c}{a}\ge{3} \]

Ответ:

Неравенство доказано.

Источники задачи

Задачник №2Кудрявцев "Сборник задач по математическому анализу" (том №1)
Параграф №4Прогрессии. Суммирование. Бином Ньютона. Числовые неравенства
Задача №41
Пункт №1