分析:首先证明最简单的情况,即n=3时,利用配方法根据任何数的平方一定是非负数即可证明,然后把证明的方法推广到一般的情况即可.
解答:证明:欲证①成立,先考虑最简单的情形,设n=3,即证
+
+
≥a
1+a
2+a
3…②
把②变形为
(
-a1)
2+(
-a2)
2+(
-a3)
2≥0…③
即证
(a1-a2)+
(a2-a3)+
(a3-a1)≥0…④
由于④中左边有(a
1-a
2),(a
2-a
3),(a
3-a
1),其和为零,因此,我们猜想:若④式左边相加,其和不小于(a
1-a
2),(a
2-a
3),(a
3-a
1)之和即可.为此,我们证更简单的事实.
设a,b是任意正整数,则有
(a-b)≥(a-b)…⑤
事实上,由(a-b)
2≥0有
a
2-ab≥ab-b
2,
所以a(a-b)≥b(a-b)
所以
≥(a-b)
根据⑤,④显然成立,因为
(a1-a2)+
(a2-a3)+
(a3-a1)≥(a
1-a
2)+(a
2-a
3)+(a
3-a
1)≥0,
从而③式成立,②式成立.
剩下来的工作是把②式推到一般情形①,这是很容易的.因为根据⑤,①式必然成立,因为
(a1-a2)+(a2-a3)+…+
(an-1-a2)+
(an-a1)≥(a
1-a
2)+(a
2-a
3)+…+(a
n-1-a
n)+(a
n-a
1)=0
点评:本题主要考查了不等式的证明,把所证的式子转化为与所证的式子的等价情况是解题的关键.