Question

4．已知a，b，c＞0，$\frac{{a}^{2}}{1+{a}^{2}}$+$\frac{{b}^{2}}{1+{b}^{2}}$+$\frac{{c}^{2}}{1+{c}^{2}}$=1，证明．αbc≤$\frac{\sqrt{2}}{4}$．

Answer 1

分析 先用柯西不等式得出ab+bc+ac≤$\frac{3}{2}$，再用基本不等式ab+bc+ac≥3$\root{3}{ab•bc•ac}$，得出abc≤$\frac{\sqrt{2}}{4}$．

解答 证明：根据柯西不等式（n=3）得，
[（1+a²）+（1+b²）+（1+c²）]•（$\frac{{a}^{2}}{1+{a}^{2}}$+$\frac{{b}^{2}}{1+{b}^{2}}$+$\frac{{c}^{2}}{1+{c}^{2}}$）≥（a+b+c）²，
即a²+b²+c²+3≥（a+b+c）²，
整理得，ab+bc+ac≤$\frac{3}{2}$，
再由基本不等式：ab+bc+ac≥3$\root{3}{ab•bc•ac}$，
两边立方得，a²b²c²≤$（\frac{ab+bc+ac}{3}）^3$≤$\frac{1}{8}$，
所以，abc≤$\sqrt{\frac{1}{8}}$=$\frac{\sqrt{2}}{4}$，
即abc≤$\frac{\sqrt{2}}{4}$，证毕．

点评 本题主要考查了运用柯西不等式，基本不等式证明不等式，适当凑配和合理放缩是证明的关键，属于难题．