已知$\triangle ABC$中,角$A,B,C$所对的边分别为$a,b,c$,且$a+c=2b$,求证:$\tan\dfrac A2\cdot \tan\dfrac C2\geqslant \tan^2\dfrac B2$.
分析与解 根据半角公式,有\[\tan\dfrac A2=\sqrt{\dfrac {1-\cos A}{1+\cos A}}=\sqrt{\dfrac {1-\dfrac {b^2+c^2-a^2}{2bc}}{1+\dfrac {b^2+c^2-a^2}{2bc}}}=\sqrt{\dfrac{(p-b)(p-c)}{p(p-a)}},\]其中$p$为$\triangle ABC$的半周长.于是欲证明不等式即\[\sqrt{\dfrac{(p-b)(p-c)}{p(p-a)}}\cdot \sqrt{\dfrac{(p-a)(p-b)}{p(p-c)}}\geqslant \dfrac{(p-a)(p-c)}{p(p-b)},\]也即\[(p-b)^2\geqslant (p-a)(p-c),\]也即\[p(a+c-2b)+b^2\geqslant ac.\]事实上,根据均值不等式,有\[b^2=\left(\dfrac{a+c}2\right)^2\geqslant ac,\]于是命题得证.