有一个不等式需要证明,但是就是不知道怎么证明,是这样的:n/(1/X1+1/X2+....1/Xn)<=X1X2X3..Xn的n次方根

不等式的右边是n个非负数数的几何平均数、,我是一名考研的学生,急需直到这个不等式是怎么证明的,那位老师可以在百忙之中为我解惑呢,真的是太感谢了,我能证明n个非负数的几何平均数不大于其几何平均数,但是这个证明如果n>=3时,就不会证明了,我试图用数学归纳法证明,但是还是不知道如何下手。

这是我想的一个简单一点的证法:
1.先证正数的算术平均大于等于几何平均:
对(x1+x2+…+xn)/n,如果x1,x2,…,xn都相等,那么它们的算术平均等于它们的几何平均。
如果x1,x2,…,xn不全相等,那么肯定有一个xi>(x1+x2+…+xn)/n,有一个xj<(x1+x2+…+xn)/n
现在进行操作:
(1)若xi-(x1+x2+…+xn)/n>(x1+x2+…+xn)/n-xj,那么把xi换成xi'=xi+xj-(x1+x2+…+xn)/n,把xj换成
xj'=(x1+x2+…+xn)/n;
(2)若xi-(x1+x2+…+xn)/n<(x1+x2+…+xn)/n-xj,那么把xi换成xi'=(x1+x2+…+xn)/n,把xj换成
xj'=xi+xj-(x1+x2+…+xn)/n
(3)若xi-(x1+x2+…+xn)/n=(x1+x2+…+xn)/n-xj,那么把xi和xj同时换成xi'=xj'=(x1+x2+…+xn)/n
现在验证,每次操作后x1,x2,…,xn的算术平均不变,几何平均增大。
显然,算术平均是不变的,因为进行操作后xi'+xj'=xi+xj的和不变,其他的数也不变。对几何平均,我们验证进行操作后xi'xj'>xixj。事实上,令xi+xj=xi'+xj'=2t,xi-xj=2u,xi'-xj'=2v。显然,对情况(1)(2)(3)都有u>v,所以xi'xj'=(t+v)(t-v)=t^2-v^2>t^2-u^2=(t+u)(t-u)=xixj。
因此,每次操作后算术平均不变,几何平均增大。但是,有限次操作后x1,x2,…,xn都相等。此时,算术平均等于几何平均,而几何平均比原来的几何平均大,于是算术平均大于等于几何平均。
2.下证调和平均小于等于几何平均:
由1,(1/x1+1/x2+....1/xn)/n≥1/(x1x2…xn)^(1/n)
两边倒数,得:n/(1/x1+1/x2+....1/xn)≤(x1x2…xn)^(1/n)
证毕。

还有,楼上是错的,算术平均≥几何平均
温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2011-03-28
如果您知道代数平均≥几何平均,我就接着这个思路说简单易懂点儿的
设数列Tn=1/Xn
那么原式直接变为n/(T1+……Tn)≤(1/T1T2…… Tn)的n次方
左右两边同时取倒数,
(T1+……Tn)/n ≥(T1T2…… Tn)的n次方
上面这个式子是什么?呵呵
PS:哎呀,楼上的好像就是这么答的,给他分儿吧
第2个回答  推荐于2017-10-11
用柯西不等式就可以呀
(a1+a2+....+an)/n>=(a1a2....an)^(1/n)
(1/X1+1/X2+....1/Xn)/n>=1/(x1x2..xn)^(1/n)
n/(1/X1+1/X2+....1/Xn)<=(x1x2..xn)^(1/n)本回答被网友采纳
第3个回答  2011-03-27
用柯西不等式啊,我高中生都会……
先证n/(1/x1+1/x2+……1/xn)≤(x1+x2+……xn)/n
通分后原不等式就等价于n^2≤(x1+x2……+xn)(1/x1+1/x2+……+1/xn)
显然由柯西不等式得
(x1+x2……+xn)(1/x1+1/x2+……+1/xn)≥(x1*1/x1+x2*1/x2+……+xn*1/xn)^2=n^2
现在再证明算术平均≤几何平均
这里用数学归纳法
1.对n=2,显然有(x1+x2)/2≤(x1x2)^1/2
2.假设对n=k(k≥2,k∈N)结论成立
即(x1+x2+……xk)/k≤(x1x2……xn)^1/k
对n=k+1
x1+x2+……xk+(xk+1)+(k-1)(x1x2……xk+1)^1/k+1≤k*(x1x2……xn)^1/k
+k*[(xk+1)^2k/k+1(x1x2……xk)^k-1/k+1]^1/k≤k*2*[(x1x2……xn)^2/k+1]^1/2=2k*(x1x2……xn)^1/k+1
两边消去(k-1)(x1x2……xk+1)^1/k+1即可得结论对n=k+1成立
综合1 2 可得结论对n≥2成立,又n等于1是结论显然成立,故对一切正整数n结论都成立
得调和平均小于等于算术平均小于等于几何平均

这题的关键在于两边同加(k-1)(x1x2……xk+1)^1/k+1
来利用假设,还有要从n=2开始,用一次基本不等式
等号的取得啥的我就没细说了追问

兄弟你错的不是一簇啊1,先证n/(1/x1+1/x2+……1/xn)≤(x1+x2+……xn)/n是错的,2,(x1+x2+……xn)/n(算术平均数)大于等于几何平均X1X2X3..Xn的n次方根

相似回答