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第1题

证明下述断言在 n=3n=3 和 n=5n=5 时成立,而对其他所有自然数 n>2n>2 都不成立:对任意实数 a1,a2,…,ana_1,a_2,\ldots,a_n,(a1−a2)(a1−a3)⋯(a1−an)+(a2−a1)(a2−a3)⋯(a2−an)+⋯+(an−a1)(an−a2)⋯(an−an−1)≥0(a_1-a_2)(a_1-a_3)\cdots(a_1-a_n)+(a_2-a_1)(a_2-a_3)\cdots(a_2-a_n)+\cdots+(a_n-a_1)(a_n-a_2)\cdots(a_n-a_{n-1})\ge0。
第 3/6 步:证明 n=3 的情形
E3=(a1−a2)2+(a1−a3)(a2−a3)≥0(a1≥a2≥a3)E_3=(a_1-a_2)^2+(a_1-a_3)(a_2-a_3)\ge0\quad(a_1\ge a_2\ge a_3)
详细分析

该表达式具有对称性,可令 a1≥a2≥a3a_1\ge a_2\ge a_3。前两项合并为 (a1−a2)2(a_1-a_2)^2,最后一项为 (a1−a3)(a2−a3)(a_1-a_3)(a_2-a_3)。两者均非负,所以 E3=(a1−a2)2+(a1−a3)(a2−a3)≥0E_3=(a_1-a_2)^2+(a_1-a_3)(a_2-a_3)\ge0。