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Nesbitt 不等式验证计算器

Nesbitt 不等式是三元分式的经典下界:三个正数各除以另两个之和,总和不会小于 3/2。输入 a、b、c 即可验证并查看等号条件。

Nesbitt 不等式计算器
a
b
c

什么是Nesbitt 不等式计算器?

Nesbitt 不等式计算器插图

Nesbitt 不等式指出:对任意正数 a、b、c,a/(b+c)+b/(a+c)+c/(a+b) ≥ 3/2。

最优雅的证明用 Titu 引理(柯西的 Engel 形式):Σa²/(ab+ac) ≥ (a+b+c)²/2(ab+bc+ca)。

再由 (a+b+c)² ≥ 3(ab+bc+ca) 即得下界 3/2。

等号在 a = b = c 时取得,此时每项都是 1/2。

它是竞赛数学中最常用的分式不等式之一。

a/(b+c) + b/(a+c) + c/(a+b) ≥ 3/2

a、b、c > 0,等号当且仅当 a = b = c。

如何使用Nesbitt 不等式计算器

  1. 1

    输入三个正数 a、b、c。

  2. 2

    工具计算 S = a/(b+c) + b/(a+c) + c/(a+b)。

  3. 3

    结果给出 S 值、与 3/2 的差值、等号条件是否满足。

  4. 4

    输入 1, 1, 1 可验证恰取等号。

计算示例

例 1等号情形

a = b = c = 1:S = 1/2 + 1/2 + 1/2 = 3/2,恰取下界。

例 2悬殊情形

a = 10, b = c = 1:S = 10/2 + 1/11 + 1/11 ≈ 5.18,远大于 1.5。

注意事项

  • 要求三个数全为正;含零或负数时分母可能为零或结论失效。

  • S 无上界:a 很大时第一项爆炸。

  • n 元推广:Σaᵢ/(S−aᵢ) ≥ n/(n−1),其中 S = Σaᵢ。

  • 通分后等价于 2Σ(a−b)²(ab+ac+bc) 型平方和,恒非负。

常见问题

a/(b+c) + b/(a+c) + c/(a+b) ≥ 3/2。 a、b、c > 0,等号当且仅当 a = b = c。 在Nesbitt 不等式计算器中输入参数即可按此公式自动求解,无需手工推导。

要求三个数全为正;含零或负数时分母可能为零或结论失效;S 无上界:a 很大时第一项爆炸。 其余细节见页面注意事项一节。

等号情形:a = b = c = 1:S = 1/2 + 1/2 + 1/2 = 3/2,恰取下界。

首先,输入三个正数 a、b、c。 然后,工具计算 S = a/(b+c) + b/(a+c) + c/(a+b)。 全程在页面内完成,结果即时更新。

Nesbitt 不等式指出:对任意正数 a、b、c,a/(b+c)+b/(a+c)+c/(a+b) ≥ 3/2。

两者同属相关计算链条:AM-GM 不等式解决的是与之衔接的另一层问题。完成Nesbitt 不等式计算后,页面底部相关推荐区可直接跳转到AM-GM 不等式计算器继续演算,参数在同类工具间口径一致,交叉验证更方便。

悬殊情形:a = 10, b = c = 1:S = 10/2 + 1/11 + 1/11 ≈ 5.18,远大于 1.5。

输入三个正数 a、b、c。超出合理范围的输入可能导致结果无实际意义,页面注意事项一节标明了边界条件与单位口径。

本页Nesbitt 不等式计算器与页面内的公式、示例、对照表同源,全部数字由同一套程序实时计算。可用一个已知算例代入验证:先在示例一节找到演算过程,再用相同参数在计算器中复算一遍,两次结果一致即说明口径无误。

计算过程按双精度浮点执行,结果默认保留 4 位有效小数,页面会按数值大小自动切换科学计数法。对照表中的数值与计算器输出完全同源,不存在手工四舍五入引入的偏差。

由 (a+b+c)² ≥ 3(ab+bc+ca) 与 Titu 引理联立,常数 3/2 是最优的。

柯西不等式的 Engel 形式:Σxᵢ²/yᵢ ≥ (Σxᵢ)²/Σyᵢ(yᵢ > 0)。

当且仅当 a = b = c,两个证明环节的等号同时成立。

可以,如 Shapiro 与 Diananda 不等式给出更精细的下界。

参考资料

  1. [1]NIST DLMF:数学函数与公式权威参考
  2. [2]Wolfram MathWorld:数学条目百科
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凯文内容作者Calcton 数学编辑组 口径审核Calcton 编辑组 交叉审核· 内容更新于 2026-09-11

负责 Calcton 的公式核对与内容撰写:每个工具的公式都注明出处,示例数字经过程序复算,健康与判定标准一律采用国际口径。

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引用本页

GB/T 7714 格式

Calcton. Nesbitt 不等式计算器[EB/OL]. https://www.calcton.com/nesbitt, 2026-09-11.

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参考来源与更新说明

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最后更新:2026-09-11。

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