一道美国数学月刊征解题的新解与推广

题目设x,y,z∈(0,+∞)且2 2 2x+y+z=1,求函数f=x+y+z xyz的值域.这是一道《美国数学月刊》征解题,文[1]运用三角代换及导数给出了此题的一个解法,文[2]给出求f上界的抽屉原则的解法,文[3]给出了幂平均不等式的解法.此题运用初等数学的知识来解难度都比较大,下面以高等数学中的拉格朗日乘数法为突破口,给出此题的一个简单解法.解设拉格朗日函数为L(x,y,z,λ)=x+y+z2 2 2xyzλ(x+y+z 1),对L求偏导数,并令它们都等于0,则有1 2 01 2 0L yz x x L xz yλλ====,,2 1(1)yz xλ+=,,     

一个代数不等式的推广

拙文《一个代数不等式的几何证法》(见《数学教学通讯》2 0 0 3年第 9期 )证明了不等式x2 +y2 +( x -1) 2 +y2 +x2 +( y -1) 2≥ 22 ( 3 +1) ,1其中 x,y是任意实数 ,罗增儒先生发表了大作《两种解法—两种结果的沟通》(见《数学教学通讯》,2 0 0 4年 1期 ) ,用多种方法非常详尽地对上述不等式进行了证明和研究 ,笔者深受教益 ,今对不等式 1中等号成立的条件补充说明一下 ,可以验证 ,当x =y =3 -36时 ,不等式 1中的等号成立 .以下将不等式 1进行推广 ,叙述为下面的两个命题 .命题 1　设 x,y,z∈ R,则x2 +y2 +z2 +( x -1) 2 +y2 +z2+x2 +( y …     

问题1504的一种新解法及推广

《数学通报》2004年7月号问题1504:已知x,y,z∈(0, ∞),x y z=1,求x12 y12 z82的最小值.《数学通报》2004年第8期给出了该题的一种解答,方法很巧妙,但在应用均值不等式时所使用的“凑项法”技巧太强,不易想到.文[1]中也给出了一种解法,这一解法中引入参数“λ”的方法,也不是很     

巧用函数思想解一数学难题

命题设x、y、z是正数，求此题原是W·Janoux猜想，选自加拿大《数学难题》杂志1612期，后作为数学难题刊在湖北《数学通讯》1992年4期上，引起读者极大兴趣，该刊1992年5期，上海《数学教学》1992年6期和1993年4期及湖北《中学数学》1993年7期，都对此问题进行讨论．但其证法都是利用不等式有关知识直接证明．今给出一种函数证法．于是，二次函数f(t)=t~2-(t~2-(y~2 z~2)t (y~4-y~2z~2 z~4)，有f(t)≥0.从而，对于正数x、y、z,W≥0.即命题获证．巧用函数思想解一数学难题@赵临龙$陕西安康师专数学系…     

一道极值题的平凡解法(高二、高三)

题 已知常数口,6>O,变数z,y∈R’,且詈+导一1,则z+y的最小值为Z V ’(第11届“希望杯”高二培训) 在本刊第6期中杨仁宽老师从代数的角度出发,给出了该题几种不同的解法,读了深受启发,为了进一步提高同学们数形结合的解题能力.本文再从几何的角度出发给出该题几个不同的构造性的平几解法,供参考.2002年第12期“希望杯”及其它数学竞赛 《数理天地》高中版由已知条件可得如+掣一xy一0,即 删一缸一ay一0,所以 删一如一ny+ab—ab,于是得 (z一口)(y一6)=ab.由 妇一xy—ay—y(z—n), ay—xy～如一x(y一6)。可知 Iz—a>0,y—b>0.于是又得出以下解…     

构造因式处理一类三元问题

问题x,y,z∈(0,+∞)且x2+y2+z2=1,求x+y+z-xyz的值域.这是一道美国数学月刊的征解题,《数学通报》和《中学数学月刊》都刊登了有关作者的初等解法.笔者经过探索,得出了更简捷的解法,并由     

谈一道习题的解法

在一些资料中常见到如下一类习题,现例举一个题及解法于后。题目:已知x+y/z=y+z/x=z+x/y=k (1) 求k之值 (解1) 由(1)可得(2)+(3)+(4)得2(x+y+z)=k(x+y+z) 两边同除以(x+y+z)可得k=2. 另一种解法是:上法中(2)—(3)得y—x=k(x—y) ∴ k=—1 以上两种解法的解,确系原题的解。显然各种解又是不完善的,解法也是不妥当的。这样的错误     

有条件的分式求值的若干技巧

1　巧引参数例 1　已知 x2 =y3 =z4,那么x2 -2y2 + 3z2xy+ 2yz + 3zx 的值等于 .(1997年“希望杯”初中数学邀请赛初二题 )解　设 x2 =y3 =z4=k(k≠ 0 ) ,则x= 2k ,y =3k ,z=4k ,所以 x2 -2y2 + 3z2xy + 2yz+ 3zx=4k2 -18k2 + 48k26k2 + 2 4k2 + 2 4k2 =3 4k25 4k2 =172 7.评注　本例通过引入参数 ,以参数为媒介减少变量个数 ,实现问题转化的目的 .2　巧用性质例 2　已知abc≠ 0 ,且 a+b -cc =a-b +cb =-a +b+cc ,则(a+b) (b+c) (c +a)abc 的值是或 .(1997年“希望杯”初中数学邀请赛初二题 )解　当a +b+c≠ 0 ,由等比定理 ,得a +b-cc =a -b…     

分式不等式的置换证法

本刊1992年第六期《“配偶”技巧的应用》一文中的例1如下,设x、y、z是正数,求证: (y~2-x~2)/(z x) (z~2-y~2)/(x y) (x~2-z~2)/(y z)≥0 (1) 上述这个不等式的背景实际上称作W Janous猜想,在《数学通讯》1992年第4期上作为数学难题刊载出来,据供题人称,此题选自《Crux》1612(即加拿大《数学难题》杂志) 由本刊及《数学通讯》上给出的两种证法实际上是同一种方法,显得繁琐。由此,我们不禁要问,对于一些分式不等式的证明,是否一定要实施通分或用排序原理等手段来完成呢?有无更好的一些方法?回答是肯定的。本文拟介绍一种较为简洁而又实用的分母置换证法,以供教学中参考。我们先以证明W.Janous猜测为例。如若     

注意通法 淡化技巧(高一、高二、高三)

第十三届“希望杯”全国数学邀请赛高二培训题68题为: 若3x。一xy+3y。一20,则8x。+23y。的最大值是——. 解法1 应用基本不等式 删一丢(4z㈡≤堕≯得 3zz+3yz一20≤毕朋 8z。+23y。≤160. 解法2 应用配方法, 8z。+23y。一8(3x。一删+3y。)一(16x。一8xy+Y。)一8·20一(4x一∥)。≤160. 两法快捷如口算,令人称巧叫绝! 在惊叹解法的巧妙之余,不禁会问: :ry一÷(4x·y)是怎么想到的? 8(3x。一删+3y。)一(16x。一8xy+y。)又是怎样观察出来的?如果不是已得出结果当4z===y时,8Iz。+23y。有最大值160,你能得出上面两个式子吗?比如: 已知322一删+2…     

一道竞赛题的简解及联想

《中学教研》(数学)1991第8期第9页上说到一道美国数学奥林匹克竞赛题: 确定下面方程组的实数解 x+y+z=3, ① x~2+y~2+z~2=3, ② x~3+y~3+z~3=3。③ 1.该文提供了七种解题思略,看了以后很受启发,我们这里提供一种解法,可称为平移法。令 x=1+a,y=1+b,z=1+c。④将④代入①得 a+b+c=0, ⑤复将④代入②并利用⑤     

集锦 一个命题的改进和推广

《数学通报》2 0 0 0年第 1期“数学问题”12 34题为 :设三角形三边 a,b,c所对内角的弧度数分别为α,β,γ.求证 .aα(β γ) bβ(γ α) cγ(α β)a b c <π24(1)《数学通报》2 0 0 0年第 2期给出的证明过程始终要依赖 a,b,c是三角形三边之长 ,显得较为复杂 .本文把 (1)作进一步改进且证明更简便 .命题 1　设三角形三内角的弧度数分别为 A,B,C实数 x,y,z非负且 x y z≠ 0 ,则A(B C) x B(C A) y C(A B) zx y z <(π2 ) 2 . (2 )证法 1　 M=A(B C) x B(C A) y C(A B) z=(x y z) (AB BC CA) - (BCx CAy ABz)…     

美国数学月刊数学问题12083的推广

2019年第3期《美国数学月刊》刊登了摩洛哥人Alijadallah Belabesset提供的问题.问题12083[1]设x,y,z>0,证明:1/x+y+1/y+z+1/z+x≥3√3/2√x^2+y^2+z^2(1).本文从变量的个数与系数出发,给出如上不等式的三个推广.     

W.Janous猜测的幂指推广

《中学数学》(苏州大学)1993年第1期与第5期集锦栏对著名的W.Janous猜测: “设x、y、z都是正数,则有y~2-x~2/z+x+z~2-y~2/x+y+x~2-z~2/y+z≥0”给出了两个简证。现可子以推广,得到: 命题设x、y、z都是正教,m、n均为自然数,则有(y~m-x~m)/(z~n+x~n)+(z~m-y~m)/(x~n+y~n)+(x~m-z~m)/(y~n+z~n)≥0. 下面利用对称思想给出一个巧妙的证法。证明:因为命题中不等式左边是一个关于x、y、z的轮换对称式.所以可设x≥y≥z,于是, 左式=((y~m-x~m)/(z~n+x~n)-(y~m-x~m)/(y~n+z~n))+((z~m-y~m)/(x~n+y~n)-(z~m-y~m)/(y~n+z~n))=(y~m-x~m)·(y~n-x~n)/((z~n+x~n)(y~n+z~n)) +(z~m-y~m)·(z~n-x~n)/((x~n+y~n)(y~n+z~n)) 又对任何自然数p,有a~p-b~p=(a-b)(a~(p-1)+a~(p-2)b+…+b~(p-1))。从而,左式     

一类正值分式之和的最小值的求解策略——构造分布列

<正>Eξ,Dξ分别为随机变量ξ的数学期望与方差.由Dξ=E(ξ-Eξ)2=Eξ2-(Eξ)2≥0,知Eξ2≥(Eξ)2(*),当且仅当ξ可能取的值都相等时取等号.构造随机变量ξ的分布列,利用(*)式可以巧求一类题型的最小值.例1已知x,y,z∈R+,且2x+4y+7z=5,求2x+y4+7z的最小值.解构造ξ的分布列为     

习作二则

一一个难题不等式的加强与简证已知x、y、z∈R~ ,证明 (y~2-x~2)/(z x) (z~2-y~2)/(x y) (x~2-z~2)/(y z)≥0 (1) 此题原载于加拿大的《数学难题》杂志612,是W. Janoux猜想,其证法散见于国内许多数学杂志,我们将它在指数方面加强得到: (y~n-x~n)/(z x) (z~n-y~n)/(x y) (x~n-z~n)/(y z)≥0(其中n ∈     

关于勾股弦数组某些性质的再证明

如果x、y、z方程x~2+y~2=z~2的一组正整数解,则我们把这组解叫做勾股弦数组,其中x、y叫勾股数,z叫弦数。在《数学通报》1979年第5期的“勾股数组的一个性质”一文中,曾证明命题1 任一组勾股弦数中,必有含因子3的数;必有含因子4的数;必有含因子的5的数。另在《数学通讯》1981年第6期的《答问几则》栏中,曾证明命题2 在任一组勾股弦数中,勾股数之积不能被12整除。鉴于上述二文的证明均较繁,本文拟对上述命题给出一个较为简捷的证明。不失一般性,可假定(x,y)=1,那么x、y必为一奇一偶,不妨设x为偶,则x、y、z必可写成如下形     

一类可由特殊点求出值域的函数——一道美国《数学月刊》征解题引发的猜想

原问题x,y,z∈(0,+∞)且x2+y2+z2=1,求x+y+z-xyz的值域.解读文[1]～[6]给出的各种初等解法,可谓"各显神通".原问题的条件:x,y,z∈(0,+∞)且x2+y2+z2=1,即点(x,y,z)在第一卦限的三维单位球面上,问题为求目标函数:f(x,y,z)=x+y+z-xyz的值域.     

一个不等式的多证

题已知x、y、z均为正实数,求证：x/2x＋y＋z＋y/x＋2y＋z＋z/x＋y＋2z≤3/4（1996年《中等数学》第2期数学奥林匹克问题初40题）文[1]、[2]分别给出了上述不等式的一种证法．本文再给出几种新证法．     

W·Janoux猜想的演变与统一证法

设x、y、z >0,则(y~2-x~2)/(z x) (z~2-y~2)/(x y) (x~2-z~2)/(y z)≥0这个条件不等式为原载于加拿大《数学难题》杂志的一个难题,被称为W·Janoux猜想,它曾经引起众多数学爱好者的关注.人们从各种不同的角度,采取了不同的思想方法,证明了这个猜想的正确性.本义首先给出这个猜想的一件简单证法.然后谈谈它的各种演变形文和统一证法.