设a,b,c∈[-1,1],求证ab+bc+ac+1≥0,

问题描述:

设a,b,c∈[-1,1],求证ab+bc+ac+1≥0,

不妨设|a|A(a,0),B(b,0)且f(x)=x^2-(a+b)x+ab的图像开口向上,因为|a|=0,因为 c^2所以 1+(a+b)c+ab>=0即ab+bc+ac+1≥0

abc有四种情况
1) 三正 显然成立
2)两正一负 不妨设 1≥a≥0 1≥b≥0 0>c≥-1 要证ab+bc+ac+1≥0,c(a+b)≥-(ab+1),因为0>c≥-1
即证ab+1≥a+b 移项 即(1-a)(1-b)≥0 因为1≥a≥0 1≥b≥0得证
3)一正两负 不妨设 0>a≥-1 0>b≥-1 1≥c>0 要证ab+bc+ac+1≥0,c(a+b)≥-(ab+1),因为1≥c>0
即证a+b)≥-(ab+1) 移项 即(1+a)(1+b)≥0 因为 0>a≥-1 0>b≥-1 得证
4) 三负 显然成立
所以命题成立

将ab+bc+ac+1看成a的函数f(a)=ab+bc+ac+1=(b+c)a+bc+1是一次函数或常值函数,在[-1,1]上的图像是一线段因为f(1)=b+c+bc+1=(b+1)(c+1)因为 b,c∈[-1,1] 所以 f(1)≥0因为f(-1)=-b-c+bc+1=(b-1)(c-1)因为 b,c∈[-1,1] ...

分类讨论法:
(1)a,b,c同号时,ab+bc+ac+1大于0。
(2)a,b,c不同号时,一正两负,两正一负.由于abc的地位是一样的,可设
(I)a>0,bbc+b+c+1=(b+1)(C+1)>0
(II)a>0,b>0,cab-b-a+1=(b-1)(a-1)>0
(3)a,b,c中有的是零,易得ab+bc+ac+1大于0。
综合得ab+bc+ac+1大于0。
(注,(I)a>0,bb,ac>c,(II)a>0,b>0,c-b,ac>-a)