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第2問

abc=8 を満たす正の実数 a,b,c について、a の平方を (1+a の立方)(1+b の立方) の平方根で割った項とその巡回項2つの和が 4/3 以上であることを証明せよ。
ステップ 4/5: 相加相乗平均で S を評価する
S≥2⋅3(abc)2/3+3((ab)2(bc)2(ca)2)1/3=24+48=72S\ge2\cdot3(abc)^{2/3}+3((ab)^2(bc)^2(ca)^2)^{1/3}=24+48=72
詳しい解説

AM-GM により abc=8 から a の平方+b の平方+c の平方≥12、また (ab) の平方+(bc) の平方+(ca) の平方≥48 である。したがって S≥72 であり、等号は a=b=c=2 のときだけ成立する。