非负实数约束下P=(a+b)(b+c)(c+a)的最小值求解问询
非负实数约束下P=(a+b)(b+c)(c+a)的最小值求解问询
大家好,我遇到了一个关于非负实数的极值问题,想向社区大佬们求助:
问题:给定非负实数 (a,b,c) 满足约束条件 (ab+bc+ca=\sqrt{a}+\sqrt{b}+\sqrt{c}>0),求表达式 (P=(a+b)(b+c)(c+a)) 的最小值。
我自己先做了一些尝试,目前已经验证出最小值应该是8,这个值可以在两种情况下取到:
- 当 (a=b=c=1) 时,代入计算可得 (P=(1+1)(1+1)(1+1)=8)
- 当其中一个变量为0,比如 (a=0),另外两个变量 (b=c=\sqrt[3]{4}) 时,也能算出 (P=(0+\sqrt[3]{4})(\sqrt[3]{4}+\sqrt[3]{4})(\sqrt[3]{4}+0)=2\sqrt[3]{4}\times2\sqrt[3]{4}\times\sqrt[3]{4}=8)
另外我推导出来一个不等式,感觉可能对后续证明有用:
$$9(a+b)(b+c)(c+a)\ge 8(a+b+c)(ab+bc+ca)=8(a+b+c)(\sqrt{a}+\sqrt{b}+\sqrt{c})$$
现在我卡在这里了,接下来需要证明 ((a+b+c)(\sqrt{a}+\sqrt{b}+\sqrt{c})\ge 9) 才能完成整个推导,但我暂时想不到合适的方法来证明这个不等式。希望社区里的朋友们能给我一些思路或者解法,非常感谢!
备注:内容来源于stack exchange,提问作者user1205829
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