关于利用teomehai代换结合pqr方法证明特定根式不等式的技术问询
大家好,我最近在处理一个根式不等式问题,想试试teomehai的代换思路——毕竟这个代换处理平方根项的效果看起来很不错,所以想验证下它是否适用于这个问题。
问题背景如下:
若 $a,b,c>0$ 且 $abc=1$,证明:
[a+b+c+6\ge\sqrt{a2+8}+\sqrt{b2+8}+\sqrt{c^2+8}.]
代换与转化过程
我采用了teomehai的代换:
- $a=\dfrac{2-x^2}x$
- $b=\dfrac{2-y^2}y$
- $c=\dfrac{2-z^2}z$
根据条件 $abc=1$,可以推导出 $\prod\left(2-x^2\right)=xyz$;而原不等式经过代换后,等价于需要证明 $x+y+z\le3$。
引入pqr变量后的条件转化
为了进一步对称化处理,我引入了经典的对称和变量:
- $p=x+y+z$
- $q=xy+yz+zx$
- $r=xyz$
将代换后的条件转化为关于p、q、r的等式:
$$r2+r+4p2+4pr-8-8q-2q^2=0.$$
尝试用Schur不等式缩小范围
我尝试代入三阶Schur不等式(针对正实数的形式:$r\ge\dfrac{4pq-p^3}9$)到上述等式中,最终得到了如下关于p和q的多项式不等式:
\begin{align*}&16 {{p}{2}}{{q}{2}}-162 {{q}^{2}}-8 {{p}^{4}} q+144 {{p}^{2}} q+36 p q
\[3pt]{}-{}&648 q+{{p}^{6}}-36 {{p}^{4}}-9 {{p}^{3}}+324 {{p}^{2}}-648\le0\vphantom\strut.\end{align*}
当前遇到的困惑
现在我卡在了这一步:这个多项式中的$p^6$项增长速度远快于其他项,虽然直觉上p应该能取到我们需要的上界3,但我不清楚该如何继续推导来证明$p\le3$。想请教社区里的各位,有没有什么思路或者技巧能帮我完成后续的证明?
备注:内容来源于stack exchange,提问作者user1034536

