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a,b,c 为正实数,满足 a+b+c=3. 证明: (a3+1)(b3+1)(c3+1)8.


如果 max{a,b,c}2, 则原式 >8+1>8. 否则,我们证明如下不等式: ln(x3+1)32(x1)+ln2,0<x<2.
f(x)=ln(x3+1)32(x1)ln2,0<x<2, 则 f(x)=3(x1)(x2x1)2(x3+1),
有极值点 11+52, 且 f(x)(0,1),(1+52,2) 上减, 在 (1,1+52) 上增. 所以 f(x)min{f(1),f(2)}. 而 f(1)=0, 关键是比较 f(2)=ln92320 的大小关系, 也即 92e32 的大小关系, 也即 814e3 的大小关系. 注意到 e3<(2.72)320.12<814, 所以 f(x)0.

回到题目. 因为 f(a)+f(b)+f(c)=ln(a2+1)(b2+1)(c2+1)32(a+b+c3)3ln20, 代入 a+b+c=3 后就得到了要证的不等式.