本因坊算帐 发表于 2010-3-11 10:20:29

是的,主要就是这么个引理。
另外,可以看出,原题目中最后两项的系数2可以换成任何正数,不等式仍成立(当然右边也得相应修改),这里可以看出系数2完全是为了凑出3和8的~

我再想想有没有简单优美一点的其它证法……

mathe 发表于 2010-3-11 11:51:05

已经比较简单了。
引理证明方法应该很多,比如可以直接暴力展开。
此后,对ab和bc项使用引理,对cd,da项使用引理,记$2U=a+c,2V=b+d,U+V=2$
余下两项根据单调性得到
${ab}/{4-cd}+{bc}/{4-da}+{cd}/{4-ab}+{da}/{4-bc}+{2ac}/{4-bd}+{2bd}/{4-ac}$
$<={2bU}/{4-dU}+{2dU}/{4-bU}+{2U^2}/{4-V^2}+{2V^2}/{4-U^2}$
然后再次对合并后前面两项使用引理得到
$<={4UV}/{4-UV}+{2U^2}/{4-V^2}+{2V^2}/{4-U^2}$
$={2UV}/{4-UV}+{2U^2}/{4-V^2}+{2UV}/{4-UV}+{2V^2}/{4-U^2}$
再次分别对前后两项使用引理得到
$<={2U(V+U)}/{4-V{U+V}/2}+{2V(U+V)}/{4-U{U+V}/2}$
最后再使用一次引理得到
$<={2(U+V)^2}/{4-{(U+V)^2}/4}=8/3$

数学星空 发表于 2010-3-11 20:34:21

更一般的有:
If   a,b,c,d are positive real numbers such that   a+b+c+d=4,if0<=k<=4then

\frac{ab}{4-cd}+\frac{bc}{4-da}+\frac{cd}{4-ab}+\frac{da}{4-bc}+k*(\frac{ac}{4-bd}+\frac{bd}{4-ac})\le\frac{4+2k}{3}
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