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证明 $\frac{e^x+e^y}{2}\ge e^{

Math proof

专题
General / 综合
难度
L4

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证明

ex+ey2ex+y2,x,yR.\frac{e^{x}+e^{y}}{2}\ge e^{\frac{x+y}{2}},\quad \forall x,y\in\mathbb{R}.

Show that

ex+ey2ex+y2,x,yR.\frac{e^{x} + e^{y}}{2} \geq e^{\frac{x + y}{2}}, \forall x, y \in \mathbb{R}.
解析

a=ex>0,b=ey>0.a=e^x>0,\quad b=e^y>0.

由算术-几何均值不等式(AM-GM):

a+b2ab.\frac{a+b}{2}\ge \sqrt{ab}.

代回得到

ex+ey2exey=ex+y2.\frac{e^x+e^y}{2}\ge \sqrt{e^x e^y}=e^{\frac{x+y}{2}}.

证毕。