∴++≥++=++≥++=a10+b10+c10.
【变式训练2】证明 由于a,b,c的对称性,不妨设a≥b≥c>0,则≥≥.
因而≥≥.
又a5≥b5≥c5,
由排序不等式,得
++≥++=++.
又由不等式性质,知a2≥b2≥c2,≥≥.
根据排序不等式,得
++≥++=++.
由不等式的传递性知
++≤++=.
【例3】【分析】 题中只给出了x>0,但是对于x≥1,x<1并不确定,因此,需要分类讨论.
【证明】 (1)当x≥1时,
1≤x≤x2≤...≤xn,
由排序原理知,
1·1+x·x+x2·x2+...+xn·xn≥xn·1+xn-1·x+...+1·xn,
∴1+x2+x4+...+x2n≥(n+1)xn.①
又∵x,x2,...,xn,1为1,x,x2,...,xn的一个排序,于是由排序原理得1·x+x·x2+...+xn-1·xn+1·xn≥1·xn+x·xn-1+...+xn-1·x+xn·1,
∴x+x3+...+x2n-1≥nxn.②
①+②,得
1+x+x2+...+x2n≥(2n+1)xn.
(2)当0
综合(1)与(2),所以当x>0时,
1+x+x2+...+x2n≥(2n+1)xn.
【变式训练3】证明 取两组数a,b,c;a2,b2,c2.不管a,b,c的大小如何,a3+b3+c3都是顺序和,而a2b+b2c+c2a,及a2c+b2a+c2b都是乱序和.因此,
a3+b3+c3≥a2b+b2c+c2a,
a3+b3+c3≥a2c+b2a+c2b.